Question

1．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無(wú)色液體，密度是2.18g/cm³，沸點(diǎn)131.4℃，熔點(diǎn)9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑．在實(shí)驗(yàn)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中裝有濃溴水（表面覆蓋少量水）．
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）燒瓶a中發(fā)生的是乙醇的脫水反應(yīng)，即消去反應(yīng)，反應(yīng)溫度是170℃，并且該反應(yīng)要求溫度迅速升高到170℃，否則容易發(fā)生副反應(yīng)．請(qǐng)寫出乙醇發(fā)生消去反應(yīng)的方程式CH₃CH₂OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（2）寫出制備1，2-二溴乙烷的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是否發(fā)生堵塞．請(qǐng)回答發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象：b中水面會(huì)下降，玻璃管中的水面會(huì)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答二氧化碳、二氧化硫．
（5）某學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用一定量的液溴，當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下超出許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)原理：乙醇和濃硫酸反應(yīng)主要生成乙烯氣體，濃硫酸有強(qiáng)氧化性和脫水性，所以還可能混有碳和濃硫酸反應(yīng)生成的CO₂和SO₂氣體，b為安全瓶，c為凈化除雜裝置，d為乙烯和溴的反應(yīng)裝置，e為尾氣吸收裝置，
（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸在170℃來(lái)制取乙烯；
（2）乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來(lái)制得1，2-二溴乙烷；
（3）根據(jù)裝置圖可知，當(dāng)d堵塞時(shí)，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管；
（4）根據(jù)上面的分析可知，乙烯中可能有CO₂和SO₂等酸性氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，所以要除去，C為凈化裝置；
（5）乙醇和濃硫酸混合液沒有完全反應(yīng)生成乙烯，以及乙烯與溴反應(yīng)的利用率減少的可能原因進(jìn)行解答．

解答 解：實(shí)驗(yàn)原理：乙醇和濃硫酸反應(yīng)主要生成乙烯氣體，濃硫酸有強(qiáng)氧化性和脫水性，所以還可能混有碳和濃硫酸反應(yīng)生成的CO₂和SO₂氣體，b為安全瓶，c為凈化除雜裝置，d為乙烯和溴的反應(yīng)裝置，e為尾氣吸收裝置，
（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸在170℃來(lái)制取乙烯，反應(yīng)的方程式為CH₃CH₂OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來(lái)制得1，2-二溴乙烷，反應(yīng)方程式為CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）試管d發(fā)生堵塞時(shí)，b中壓強(qiáng)不斷增大，會(huì)導(dǎo)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(huì)下降，玻璃管中的水面會(huì)上升，甚至溢出；
（4）a中濃硫酸可以使部分乙醇脫水，生成碳，碳和濃硫酸反應(yīng)生成H₂O、CO₂和SO₂氣體，混合氣體通過c瓶，CO₂和SO₂氣體被氫氧化鈉吸收，
故答案為：除去乙烯中帶出的酸性氣體或答二氧化碳、二氧化硫；
（5）當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超過許多的原因可能是乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快，導(dǎo)致大部分乙烯沒有和溴發(fā)生反應(yīng)；此外，也可能是實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃而生成了乙醚等，
故答案為：乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、溴乙烷的制取方法，題目難度不大，注意掌握溴乙烷的制取原理、反應(yīng)裝置選擇及除雜、提純方法是解題的關(guān)鍵，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．