Question

1 -溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，实验室制备少量1 -溴丙烷的实验装置如下:

有关数据见下表:

步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入25 mL 18. 4 mol·L^-1的浓H₂SO₄ ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。

步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。

回答下列问题:

（1）使用油浴加热的优点主要有_____________.

（2）仪器A的容积最好选用__________.（填字母）。

A 50 mL         B 100 mL           C 250mL.           D 500mL.

（3）步骤1中如果不加入20 mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。

（4）提纯产品的流程如下:

①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br₂,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。

②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______ （ 填字母,下同）。

a 金属钠             b 胆矾          c 无水硫酸铜         d 碱石灰，

③操作II选择的装置为______________。

（5）本实验制得的纯产品为14.8 g,则产率为_______（保留小数点后一位）。

Answer

受热均匀、便于控制温度 B 2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2 3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3- c b 60.2%

【解析】

(1)油浴加热可以更好的控制温度；

(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳；

(3)根据有红棕色蒸气Br2产生，可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应，据此可以写出反应的化学方程式。

(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时，Br2发生了自身氧化还原反应，据此写出反应的离子方程式。

②钠与丁醇反应，碱石灰吸水无明显现象，胆矾无法吸水；

③操作II为蒸馏；

(5)根据进行计算。

(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度，故答案为：受热均匀、便于控制温度；

(2)12 g正丙醇的体积为，共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL，所以选用100mL烧瓶较合适，故答案为：B；

(3)根据有红棕色蒸气Br2产生，可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质，浓硫酸被还原成二氧化硫，根据电子守恒和元素守恒可写出方程式，故答案为：2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2；

(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时，Br2发生了自身氧化还原反应，根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-，故答案为：3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-；

②钠与丁醇反应，碱石灰吸水无明显现象，胆矾无法吸水，无水硫酸铜遇水变蓝，故答案为：c；

③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处，而且冷凝管应该选择直形冷凝管，故答案为：b；

(5)该制备过程的反应方程式为：H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑；CH3CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2Br+H2O，12g正丙醇的物质的量为，则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol，m(NaBr)=0.2mol×103g/mol=20.6g<24g；所需n(H2SO4)=0.2mol<18.4mol/L×0.025L；所以该过程正丙醇过量，则理论生成1 -溴丙烷0.2mol，质量为0.2mol×123g/mol=24.6g，所以产率为=60.2%，故答案为：60.2%。