Question

乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃）曾经用作麻醉剂，实验室中可将乙醇、浓硫酸的混合液加热至140℃制取一定量的乙醚，制备装置、有关物质的部分性质如下（夹持装置、加热仪器和沸石均略去）:

	沸点/℃	水溶性	密度(g/mL)
乙醇	78	混溶	0.8
乙醚	34.6	难溶	0.7

回答下列问题：

(1）仪器A的名称为_______，温度计X的水银球应位于_______。

(2）使用仪器B与不使用仪器B相比，其优点是_________。

(3）制取乙醚的化学方程式为_________

(4）所得到的乙醚中含有一定量的乙醇及酸性物质。为得到高纯度的乙醚，可依次用NaOH溶液、水洗涤；然后用无水CaCl₂干燥，最后进行蒸馏精制。

① 洗涤操作应在_______（填仪器名称）中进行。

② 蒸馏精制时，最好的加热方式是_________。

③ 若实验中使用了30.0mL无水乙醇，最后得到乙醚18.0mL，则乙醚的产率为_____。

(5）实验中，发现A中的液体会变黑；E中的溶液会逐渐褪色，加热后又会变红。

① A中溶液颜色变黑的原因是_________

② 乙醇、浓硫酸的混合液在加热条件下会有副反应发生，生成两种常见的无机气体，该副反应的化学方程式为__________。

(6）请对已有的实验装置进行必要的改进（可添加必要的装置），证明该反应中有CO₂生成：__。

Answer

三颈烧瓶 液面以下但不接触容器内壁 能提高乙醇的利用率 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O 分液漏斗 水浴加热 65.3% 浓硫酸使部分乙醇碳化形成黑色的炭微粒 C2H5OH+6H2SO42CO2↑+6SO2+9H2O↑ 【答题空10】在F后面连接一个盛有澄清石灰水的洗气瓶，并将F中的液体改为浓的酸性KMnO4溶液（或其他合理答案）

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）根据仪器A的特点，仪器A为三颈烧瓶；因为需要测反应液的温度，因此温度计的水银球在液面以下但不接触容器内壁 ；（2）仪器B的作用：冷凝回流，提高原料的利用率；（3）利用乙醇分子间脱水或发生取代反应，生成乙醚，化学反应方程式为2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O；（4）①乙醇的沸点是78℃，乙醚的沸点是34.6℃，常温下两者为液体，因此洗涤操作应在分液漏斗中进行；②乙醇和乙醚的沸点低于100℃，因此采用水浴加热法进行蒸馏；③无水乙醇的质量为30×0.8g=24g，则产生的乙醚的质量为24×74/(2×46) g=19.3g，实际乙醚的产量为18×0.7g=12.6g，乙醚的产率是12.6/19.3×100%=65.3%；（5）①浓硫酸具有脱水性，会按照氢和氧2：1关系，是乙醇脱水碳化，因此溶液变黑；②利用浓硫酸的强氧化性，与碳发生氧化还原反应，即C＋2H2SO4(浓)=CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，因此副反应是C2H5OH＋6H2SO42CO2↑＋6SO2↑＋9H2O；（6）CO2能使澄清石灰水变浑浊，但SO2也能使澄清石灰水变浑浊，因此先除去SO2，利用SO2的还原性，因此具体步骤是在F后面连接一个盛有澄清石灰水的洗气瓶，并将F中的液体改为浓的酸性KMnO4溶液。