Question

实验室制取溴乙烷的主反应如下：

副反应：在该实验中经常会有乙醚、溴等副产物生成，装置如图所示。

	相对分子质量	密度/（g·cm^—3）	沸点/℃	溶解度
乙 醇	46	0.789	78.3	易溶
溴乙烷	109	1.46	38.2	难溶
浓硫酸	98	1.84	338.0	易溶

实验步骤：

①向A中先加入5 mL 95%的无水乙醇（0.085 mol）和4.5 mL的水，加入溴化钠7.725 g ，再加入沸石，摇匀。在接受器F中加冷水及3ml饱和亚硫酸氢钠溶液，并将其放入冰水浴中。

②在B中加入9.5 mL浓硫酸（0.17 mol），向A中缓缓滴入浓硫酸，加热体系，控制反应温度，保持反应平稳地发生，直至无油状物馏出为止；

③分出馏出液中的有机层，加入1-2 mL浓硫酸以除去乙醚、乙醇、水等杂质，溶液明显分层后，分离得到粗产物；

④将粗产物转入蒸馏瓶中，加入沸石，在水浴上加热蒸馏，收集35-40℃的馏分，称量得5.23g。

回答问题：

（1）仪器E的名称为      ；反应装置中有使用C、D两根温度计，其中D温度计的作用是：    。

（2）步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中的目的是               。饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是                    ；

（3）步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入，其作用有       （填标号）。

A．可以防止乙醇发生碳化   b．避免生成HBr的速度过快，减少其挥发

c．避免溶液发生暴沸      D．减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴；

（4）步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为           。加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层，粗产物在        层（填“上”或“下”）；

（5）本实验的产率为            。

Answer

（1）冷凝管（2分）；D温度计用来测反应体系的温度（2分）

（2）溴乙烷沸点低、极易挥发，冰水主要可以防止溴乙烷的挥发（2分）除去反应中的副产物溴（2分）

（3）abd （2分） （4）分液（1分） 上（1分） （5）64%（3分）

【解析】

试题分析：（1）根据仪器的构造可判断仪器E的名称为冷凝管；反应装置中D温度计水银球插入反应液中，因此其作用是用来测反应体系的温度。

（2）由于溴乙烷沸点低、极易挥发，冰水主要可以防止溴乙烷的挥发，因此步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中。溴易挥发且有毒，因此饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是除去反应中的副产物溴；

（3）步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入，其作用有 （填标号）。

A．浓硫酸具有脱水性，缓缓加入浓硫酸可以防止乙醇发生碳化，a正确；B．浓硫酸与溴化钠反应生成溴化氢，缓缓加入浓硫酸可以避免生成HBr的速度过快，减少其挥发，b正确；C．溶液发生暴沸与反应体系的温度有关系，c错误；D．浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴化氢，因此缓缓加入可减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴，d正确，答案选abd。

（4）溴乙烷不溶于水，因此步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为分液。由于溴乙烷的密度小于浓硫酸的，因此加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层，粗产物在上层；

（5）7.725 g溴化钠的物质的量是7.725g÷103g/mol=0.075mol，产生溴化氢0.075mol，乙醇是0.085mol，因此生成的溴乙烷按照溴化氢的物质的量计算，即产生溴乙烷是0.075mol，理论上得到溴乙烷的质量是0.075mol×109g/mol＝8.175g，所以本实验的产率为。

【考点定位】本题主要是考查有机物制备实验设计与探究

【名师点晴】明确实验原理和有关物质的性质是解答的关键，实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景（或题首所给实验目的）并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。答题时注意仔细观察实验装置图（或工艺流程图），联想熟悉的实验，找出个装置或步骤与熟悉的某一实验相似的地方，分析每个装置所装的药品的作用。注意条件的控制、催化剂的使用，物质的过量的要求，温度的控制等。