Question

10．如圖：1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度2.18g•cm^-3，沸點131.4℃，熔點9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑．在實驗室中可以用如圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有液溴（表面覆蓋少量水）．

填寫下列空白：
（1）濃硫酸的作用是催化劑、脫水劑、吸水劑
（2）寫出本題中制備1，2-二溴乙烷的兩個化學反應方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，并指出反應的類型消去反應、加成反應；
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發生堵塞．請寫出發生堵塞時瓶b中的現象b中水面會下降，玻璃管中的水面會上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：除去乙烯中帶出的酸性氣體（或除去CO₂、SO₂）．

Answer 1

分析 制備1，2-二溴乙烷，由實驗裝置可知，分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，加熱時發生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸在該反應中作催化劑、脫水劑、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物質，d中發生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷卻后試管中無色液體為1，2-二溴乙烷，e可吸收尾氣中的溴，以此來解答．

解答 解：制備1，2-二溴乙烷，由實驗裝置可知，分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，加熱時發生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸在該反應中作催化劑、脫水劑、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物質，d中發生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷卻后試管中無色液體為1，2-二溴乙烷，e可吸收尾氣中的溴，
（1）由上述分析可知，濃硫酸的作用是催化劑、脫水劑、吸水劑，故答案為：催化劑、脫水劑、吸水劑；
（2）由上述分析可知，涉及的制備反應分別為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，分別屬于消去反應、加成反應，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；消去反應、加成反應；
（3）試管d發生堵塞時，b中壓強不斷增大，會導致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案為：b中水面會下降，玻璃管中的水面會上升，甚至溢出；
（4）濃硫酸使乙醇脫水生成C，與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫等，c中氫氧化鈉可以吸收制取乙烯中產生的雜質氣體二氧化碳和二氧化硫發生反應，防止造成污染，
故答案為：除去乙烯中帶出的酸性氣體（或除去CO₂、SO₂）．

點評 本題考查制備實驗方案的設計，為高頻考點，把握有機物的結構與性質、乙烯的制備實驗、乙烯的化學性質及實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度中等．