【題目】某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用乙醇、濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)來制備溴乙烷,并探究溴乙烷的性質(zhì)。反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下(加熱裝置未畫出):

H2SO4(濃)+NaBrNaHSO4+HBr↑ CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

有關(guān)數(shù)據(jù)見下表:

乙醇

溴乙烷

狀態(tài)

無色液體

無色液體

深紅色液體

密度/(g·cm3)

0.79

1.44

3.1

沸點(diǎn)/℃

78.5

38.4

59

Ⅰ.溴乙烷的制備:

(1)若圖甲中A加熱溫度過高或濃硫酸的濃度過大,均會(huì)使C中收集到的粗產(chǎn)品呈橙色,原因是A中發(fā)生了副反應(yīng),其化學(xué)方程式為__________;F連接導(dǎo)管通入稀NaOH溶液中,其目的主要是_________;導(dǎo)管E的末端須低于D的水面,其目的是__________

(2)為了除去粗產(chǎn)品中的氧化性雜質(zhì),宜選擇下列_________ (填序號(hào))溶液來洗滌所得粗產(chǎn)品。

A.氫氧化鈉  B.碘化鉀  C.碳酸氫鈉  D.亞硫酸鈉

(3)粗產(chǎn)品用上述溶液洗滌、分液后,再經(jīng)過蒸餾水洗滌、分液,然后加入少量的無水硫酸鎂固體,靜置片刻后過濾,再將所得濾液進(jìn)行蒸餾,收集到的餾分約10.0g。從乙醇的角度考慮,本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是___________。

Ⅱ.溴乙烷性質(zhì)的探究

用如圖乙實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺(tái)、酒精燈略)驗(yàn)證溴乙烷的性質(zhì):在試管中加入10mL6mol·L1NaOH溶液和2mL溴乙烷,振蕩、靜置,液體分層,水浴加熱。

(4)觀察到___________,表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)。

(5)為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為乙烯,將生成的氣體通入如圖丙裝置。a試管中的水的作用是 ___________,若無a試管,b試管中的試劑應(yīng)為___________ 。

【答案】 2HBr+H2SO4(濃)= Br2+SO2+2H2O 吸收SO2, Br2,HBr,防止污染空氣 使溴乙烷充分冷卻,提高產(chǎn)率 D 53.4﹪ 液體分層現(xiàn)象消失 吸收乙醇 溴水(或溴的CCl4溶液)(合理即可)

【解析】1)若圖甲中A加熱溫度過高或濃硫酸的濃度過大,均會(huì)使C中收集到的粗產(chǎn)品呈橙色,原因是A中發(fā)生了副反應(yīng)有溴單質(zhì)生成,其化學(xué)方程式為2HBr+H2SO4()Br2+SO2↑+2H2O;尾氣中含有SO2等有毒氣體,所以F連接導(dǎo)管通入稀NaOH溶液中的目的是吸收SO2、Br2HBr,防止污染空氣;溴乙烷的沸點(diǎn)降低,因此導(dǎo)管E的末端須低于D的水面,其目的是使溴乙烷充分冷卻,提高產(chǎn)率。(2A.氫氧化鈉是強(qiáng)堿,沒有還原性,不能除去氧化性雜質(zhì),A錯(cuò)誤;B.碘化鉀具有還原性, 生成的碘易溶在有機(jī)溶劑中,不能除去氧化性雜質(zhì),B錯(cuò)誤;C.碳酸氫鈉,沒有還原性,不能除去氧化性雜質(zhì),C錯(cuò)誤;D.亞硫酸鈉具有還原性,可以除去氧化性雜質(zhì),D正確,答案選D;(3)根據(jù)方程式可知10mL乙醇可以生成溴乙烷,因此本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是10/18.72×100%53.4。(4)因?yàn)殇逡彝榕c氫氧化鈉溶液不相溶,會(huì)出現(xiàn)分層,故液體不分層時(shí),說明溴乙烷反應(yīng)較完全;(5)溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反應(yīng),生成的氣體混有乙醇蒸汽,所以將混合氣體先通過水可除去乙醇;若無a試管,b試管中裝高錳酸鉀溶液,混合氣體中的乙醇也可以使高錳酸鉀褪色,故高錳酸鉀要改為溴水,乙醇不與溴水反應(yīng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B. a和c分子中所有碳原子均處于同一平面上

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A. n(鹽酸)<n(稀硝酸)<n(燒堿)

B. n(燒堿)<n(鹽酸)<n(稀硝酸)

C. n(燒堿)<n(稀硝酸)<n(鹽酸)

D. n(稀硝酸)<n(燒堿)<n(鹽酸)

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(1)CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子核外電子排布式為_________,C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_________

(2)在硫酸銅溶液中加入過量KCN能生成配離子[Cu(CN)4]2, 1 mol CN中含有的π鍵的數(shù)目為_________。與CN互為等電子體的分子有_______ (寫出一種即可)。

(3)在絡(luò)離子[Cu(NH3)4] 2+中 NH3 的 VSEPR 模型為____________,其中N原子的雜化軌道類型為_________。

(4)NaCl和MgO都屬離子化合物,NaCl的熔點(diǎn)為801.3℃,MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是_______________________。

(5)晶體是由無數(shù)晶胞___________而成。鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度最高的儲(chǔ)氫材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則鐵鎂合金的化學(xué)式為______,若該晶胞的晶胞參數(shù)為d nm,則該合金的密度為______g/cm3 (不必化簡,用NA表示阿伏加德羅常數(shù))。

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