Question

醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室中制备溴乙烷（C₂H₅Br）通常采用以下方法：在烧瓶中加NaBr（约2-3g）、适量水和少量乙醇，再加两倍于乙醇体积的浓硫酸（1：1），塞上带有长导管的塞子，长导管的另一端插入装有冰水混合物的试管中，用酒精灯隔石棉网对反应物加热（如图所示）。用此装置也可制备一些其它的卤代烃，如：1-溴丁烷等。可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br^-被浓硫酸氧化为Br₂等。有关数据列表如下，请回答下列问题：

	乙醇	溴乙烷	正丁醇	1-溴丁烷
密度/g∙cm^-3	0.7893	1.4604	0.8098	1.2758
沸点/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

(1)写出该方法制备溴乙烷（C₂H₅Br）的化学方程式_____

(2)图中的试管放入冰水混合物的目的是_____。

(3)制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，目的是_____。

a．减少副产物烯和醚的生成             b．减少Br₂的生成

c．减少HBr的挥发                    d．水是反应的催化剂

(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是_____（填字母）。

a．NaI            b．NaOH            c．NaHSO₃          d．KCl

(5)在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于_____；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是_____。

Answer

C2H5OH+NaBr+H2SO4(浓)→ NaHSO4+C2H5Br+H2O 冷却、分离除杂 ab c 提高乙醇的利用率 1-溴丁烷与正丁醇的沸点接近

【解析】

制备溴乙烷（C2H5Br）时，浓硫酸先与NaBr反应，生成NaHSO4和HBr，HBr再与C2H5OH反应生成C2H5Br和H2O。由于浓硫酸具有强氧化性，而HBr又具有还原性，容易被浓硫酸进一步氧化为Br2，所以采用1:1的硫酸。溴乙烷的沸点在几种有机物中最低，所以可加热将其蒸出，从而提高乙醇的转化率；蒸出的溴乙烷蒸气需用冰水冷却，否则会随空气逸出，不仅造成浪费，还会污染空气。

(1)该方法中，C2H5OH、NaBr、H2SO4(浓)三者发生反应，生成溴乙烷等，化学方程式为C2H5OH+NaBr+H2SO4(浓)→NaHSO4+C2H5Br+H2O。答案为：C2H5OH+NaBr+H2SO4(浓)→NaHSO4+C2H5Br+H2O；

(2)为防溴乙烷挥发，收集溴乙烷的试管放入冰水混合物，目的是冷却、分离除杂。答案为：冷却、分离除杂；

(3)a．乙醇在浓硫酸的作用下，可以生成乙烯，也可生成乙醚，a符合题意；

b．浓硫酸能将溴化钠氧化，生成Br2，b符合题意；

c．浓硫酸与溴化钠反应生成HBr，与乙醇反应，加热会造成HBr的挥发，浓硫酸与HBr的挥发没有必然联系，c不合题意；

d．此反应为可逆反应，水对此反应不起催化作用，d不合题意；答案为：ab；

(4)a．NaI与Br2反应，生成NaBr和I2，I2溶解在溴代烷中，a不合题意；

b．NaOH不仅能吸收Br2，还会造成溴代烷的水解，b不合题意；

c．NaHSO3溶液能吸收Br2，生成Na2SO4、HBr等，c符合题意；

d．KCl与Br2不发生反应，不能吸收Br2，d不合题意；答案为：c；

(5)在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，有利于反应物不断转化为生成物，提高乙醇的利用率；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点接近。答案为：提高乙醇的利用率；1-溴丁烷与正丁醇的沸点接近。