Question

10．在實(shí)驗(yàn)中可以用圖所示裝置制備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（表面覆蓋少量水）．

填寫下列空白：
（1）寫出本題中制備1，2-二溴乙烷的兩個(gè)化學(xué)方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）容器c中NaOH溶液的作用是：除去乙烯中帶出的SO₂、CO₂等酸性氣體；
（3）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，可能原因有乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快（或?qū)嶒?yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃，發(fā)生副反應(yīng)）．（說出一條）
（4）反應(yīng)中濃硫酸起催化劑、脫水劑 的作用．

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，反應(yīng)為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，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，反應(yīng)為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，e為尾氣吸收裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸加熱來制取乙烯，然后用乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來制得1，2-二溴乙烷；
（2）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，混合氣體通過c瓶，CO₂和SO₂氣體被氫氧化鈉吸收，以防止其雜質(zhì)與溴反應(yīng)；
（3）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；
（4）濃硫酸具有吸水性，脫水性，強(qiáng)氧化性，結(jié)合該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸加熱來制取乙烯，然后用乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來制得1，2-二溴乙烷，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）a中濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而被吸收，反應(yīng)為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，所以容器c中所裝的NaOH溶液作用為，除去乙烯中帶出的SO₂、CO₂等酸性氣體雜質(zhì)，以防止其雜質(zhì)與溴反應(yīng)，
故答案為：NaOH溶液；除去乙烯中帶出的SO₂、CO₂等酸性氣體；
（3）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（或?qū)嶒?yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃，發(fā)生副反應(yīng)）；
（4）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，濃硫酸起催化劑作用、脫水劑作用，
故答案為：催化劑、脫水劑．

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，題目難度中等，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．