Question

溴乙烷是一種難溶于水的無色液體，密度約為水的1.5倍，沸點為38.4 ℃。實驗室制取溴乙烷的反應如下：

NaBr+H₂SO₄NaHSO₄+HBr

CH₃CH₂OH+HBrCH₃CH₂Br+H₂O

已知反應物的用量，NaBr(固體)0.3 mol，乙醇0.25mol，濃硫酸36 mL(98%，密度1.84 g·cm^-3)，水25 mL，其中乙醇的密度約為水的密度的4/5。試回答：

圖6-2

(1)僅用圖6-2所示儀器安裝制取和收集溴乙烷的裝置，要求達到安全、損失少、不污染環(huán)境的目的，有關儀器的選擇和連接順序為(填數(shù)字)____________。

(2)寫出不能選用的儀器(填儀器代碼，如甲、乙……)及理由。

不能選用的儀器	理由

(3)反應時，若溫度過高，可見有棕色氣體產(chǎn)生，寫出反應的化學方程式：_________。

(4)從棕黃色的粗溴乙烷制取無色的溴乙烷，應加入的試劑是_________，必須使用的儀器是_________。

(5)本實驗的產(chǎn)率為60%，則可制取溴乙烷_________g。

Answer 1

解析：解答本題的關鍵是使用儀器的選擇。

(1)甲、乙是作為溴乙烷的制取裝置供選用的，應考慮實驗中液體的體積應介于燒瓶容積的之間為宜。0.25 mol乙醇的體積為，約為14 mL。三種液體混合后，不考慮混合時液體的體積變化。V(總)=36 mL+25 mL+14 mL=75 mL。

    這一體積超過了甲裝置燒瓶容積的，故應選擇乙裝置。

(2)由于產(chǎn)品(溴乙烷)的沸點低，受熱時會被蒸出，考慮到溴乙烷不溶于水且密度比水大，故可用水收集溴乙烷，此時溴乙烷在水的下層，水起到液封作用和冷凝作用，避免了溴乙烷的揮發(fā)。反應中由于副反應的發(fā)生，會導致蒸出的溴乙烷中混有溴蒸氣和HBr氣體，這兩種氣體有毒，必須吸收完全。HBr極易溶于水，為有利于蒸氣的吸收，并且防止倒吸，應選丙裝置。

(3)當反應溫度過高時，濃H₂SO₄將部分HBr氧化為紅棕色的溴蒸氣。

(4)除去溶于溴乙烷中的溴時，應加入稀NaOH溶液振蕩洗滌，反應的化學方程式為2NaOH+Br₂NaBr+NaBrO+H₂O，之后用分液漏斗分液，除去水層。

    從第一個反應式可以判斷生成HBr為0.3 mol，從第二個反應式判斷HBr過量，所以CH₃CH₂Br理論產(chǎn)量為0.25 mol×109 g·mol^-1=27.25 g，實際產(chǎn)量為：27.25 g×60％=16.35g。

答案：(1)2、8、9、3、4、5

(2)甲  容積小，反應物體積超過容積的  戊  不利于吸收尾氣，造成環(huán)境污染，并產(chǎn)生倒吸

(3)2HBr+H₂SO₄(濃)Br₂↑+SO₂↑+2H₂O

(4)NaOH溶液  分液漏斗

(5)16.35