Question

（13分）一溴乙烷為無(wú)色液體，熔點(diǎn)-119．1℃，沸點(diǎn)38．4℃，常用于汽油的乙基化、冷凍劑和麻醉劑。制備一溴乙烷的反應(yīng)原理為：NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4 ，CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置制備一溴乙烷：

某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和具體操作可簡(jiǎn)述如下：

查閱資料可知：

①可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物有： CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2，其中1,2-二溴乙烷為無(wú)色液體，熔點(diǎn)9．3℃，沸點(diǎn)131.4℃。

②油層a用濃硫酸處理可以除掉乙醚、乙醇和水等雜質(zhì)。

請(qǐng)結(jié)合以上信息回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中錐形瓶置于冰水混合物中的目的是 。

（2）水層a中的離子除Na+、H+、OH-和Br-外，還一定含有 ，檢驗(yàn)該離子的方法是 。

（3）油層a、b均呈微黃色。該學(xué)生猜測(cè)油層b除一溴乙烷外還可能含有其它一種或多種副產(chǎn)物，為驗(yàn)證其成分設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)操作。

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：將油層b轉(zhuǎn)移至 中，再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振蕩，靜置。
步驟2：取步驟1的水層少量于試管中，加入稀硫酸酸化，再加入適量新制氯水及少量CCl4，充分振蕩，靜置。	溶液分層，下層呈橙紅色，證明 。
步驟3：將步驟1的油層充分洗滌、干燥后裝入蒸餾裝置中， 至溫度計(jì)升高至450C左右。	餾出蒸汽的溫度穩(wěn)定在38℃左右，不再有蒸汽餾出時(shí)，將蒸餾燒瓶中殘留液體置于冰水浴中冷卻，凝結(jié)成白色固體，則證明油層b中含有1,2-二溴乙烷。

（4）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入了10mL乙醇（0.17mol），足量濃硫酸，適量水，以及0.15mol溴化鈉，最后蒸餾獲得了10.9g一溴乙烷產(chǎn)品。請(qǐng)計(jì)算產(chǎn)率 （用小數(shù)表示，保留二位小數(shù)）。

 

Answer 1

（13分）

（1）防止產(chǎn)品揮發(fā)損失（1分）

（2）SO42-（1分），取少量水層a的溶液于試管中，加入足量稀鹽酸化，再滴加少量的BaCl2溶液，若產(chǎn)生渾濁，有SO42-，否則無(wú)SO42-。（2分）

（3）

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
分液漏斗 （1分）	液體分層，下層液體逐漸褪為無(wú)色。（2分）
	油層b中含有Br2（2分）
水浴加熱 （2分）

（4）0.67 （2分）

【解析】

試題分析：（1）一溴乙烷的沸點(diǎn)較低，易揮發(fā)，所以錐形瓶置于冰水混合物中的目的是防止產(chǎn)品揮發(fā)損失；

（2）制備一溴乙烷所用試劑有濃硫酸，所以水層a中的離子除Na+、H+、OH-和Br-外，一定還有SO42-；SO42-的檢驗(yàn)方法是取少量水層a的溶液于試管中，加入足量稀鹽酸化，再滴加少量的BaCl2溶液，若產(chǎn)生渾濁，有SO42-，否則無(wú)SO42-。

（3）步驟2中溶液出現(xiàn)分層現(xiàn)象，所以將油層b轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，便于分離溶液；一溴乙烷中可能含有CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2等雜質(zhì)，而使溶液顯黃色。一溴乙烷的密度比水大，Na2SO3溶液可以吸收Br2、SO2在溶液的上層，一溴乙烷等油層在溶液的下層，所以出現(xiàn)的現(xiàn)象是液體分層，下層液體逐漸褪為無(wú)色；步驟2中用新制氯氣和四氯化碳溶液萃取，溶液分層，下層呈橙紅色，證明原油層中b中含有Br2；步驟1的油層中含有一溴乙烷、CH2BrCH2Br等，一溴乙烷的沸點(diǎn)較低，所以控制溫度在38℃左右時(shí)溜出的餾分是一溴乙烷，常用水浴加熱的方法，控制溫度。

（4）乙醇的物質(zhì)的量大于溴化鈉的物質(zhì)的量，所以理論上生成0.15mol的一溴乙烷，實(shí)際得到10.9g/0.1mol的一溴乙烷，所以產(chǎn)率=0.1mol/0.15mol=0.67．

考點(diǎn)：考查一溴乙烷的制備實(shí)驗(yàn)，離子的檢驗(yàn)，物質(zhì)的分離方法，儀器的選擇，產(chǎn)率的計(jì)算