Question

【題目】1，2－二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，不溶于水，易溶于醇等有機溶劑。實驗室制備1，2－二溴乙烷的反應原理如下：

CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br

已知：①乙醇在濃硫酸存在下在140℃脫水生成乙醚：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O

②實驗中常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應生成少量SO2和CO2，

現用12.0g溴和足量的乙醇制備1，2－二溴乙烷，實驗裝置如圖所示：

有關數據列表如下：

類別	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態	無色液體	無色液體	無色液體
密度/g·cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點/℃	78.5	132	34.6
熔點/℃	-130	9	-116

回答下列問題：

(1)在此制備實驗中，A中按最佳體積比3﹕1加入乙醇與濃硫酸后，A中還要加入幾粒碎瓷片，其作用是__________。要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右，其最主要目的是 __________________。

(2)裝置B的作用是作安全瓶，瓶中盛水，除了可以防止倒吸以外，還可判斷裝置是否堵塞，若堵塞，B中現象是_______________。

(3)在裝置C中應加入NaOH溶液，其目的是____________。

(4)裝置D中小試管內盛有液溴，判斷該制備反應已經結束的最簡單方法 ______________。

(5)將1，2—二溴乙烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置分層、分液后，若產物中有少量未反應的Br2，最好用______________洗滌除去；若產物中有少量副產物乙醚，可用________（填操作方法名稱）的方法除去。

(6)反應過程中應用冷水冷卻裝置D，其主要目的是乙烯與溴反應時放熱，冷卻可避免溴的大量揮發；但又不能過度冷卻(如用冰水)，其原因是________________。

(7)若實驗結束后得到9.4g產品，1，2—二溴乙烷的產率為__________________。

Answer 1

【答案】防暴沸 減少副產物乙醚生成 B中水面會下降，玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出 除去乙烯中帶出的酸性氣體 D中試管的溴全部褪色 氫氧化鈉溶液 蒸餾 1，2—二溴乙烷的熔點為9℃（高于冰水的溫度），過度冷卻會使其凝固而使導管堵塞 66.7%

【解析】

1，2－二溴乙烷可以用乙烯和Br2加成的方法制得，乙烯的制取可用乙醇的消去反應。本題用A裝置制取乙烯，乙醇與濃硫酸共熱，為了防止生成副產物乙醚，需迅速升溫至170℃左右，裝置B是安全瓶。因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應生成少量SO2和CO2，會影響后續反應，裝置C可用NaOH溶液除去生成的SO2和CO2，經過凈化的乙烯在裝置D中與Br2發生加成反應，制得1，2—二溴乙烷。

（1）液體物質加熱時容易暴沸，加入一些固體，如沸石、碎瓷片等，可以防暴沸；乙醇與濃硫酸加熱到140℃時會生成乙醚，因此迅速升溫到170℃左右是為了減少副產物乙醚生成；

（2）若堵塞，裝置內的壓強增大，在壓強的作用下B中的水會被壓入玻璃管中，現象為B中水面會下降，玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出；

（3）制乙烯的裝置中，由于濃硫酸有脫水性、強氧化性，反應過程中可能生成少量的SO2等酸性氣體，故NaOH的作用是除去乙烯中帶出的酸性氣體；

（4）乙烯與溴發生加成反應，生成的1，2—二溴乙烷沒有顏色，因此D中試管的溴全部褪色時反應結束；

（5）氫氧化鈉可以與Br2反應：2NaOH+ Br2=NaBr+NaBrO+H2O，反應完后鹽進入水層，因此可用氫氧化鈉溶液除去少量未反應的Br2；乙醚和1，2—二溴乙烷均為液態有機物，兩者沸點相差較大，可用蒸餾的方法除去乙醚；

（6）溫度過低，會使1，2—二溴乙烷凝固，凝固后會堵塞導管，對實驗造成危險；

（7）投入的Br2的物質的量為，理論上得到的1，2—二溴乙烷也為0.075mol，質量為0.075mol×188g/mol=14.1g，所以產率為；