Question

14．某興趣小組在實驗室用加熱乙醇、濃H₂SO₄、溴化鈉和少量水的混合物來制備溴乙烷．
反應(yīng)如下：NaBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr  CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O
該興趣小組要通過該實驗檢驗反應(yīng)的部分副產(chǎn)物，并探究溴乙烷的性質(zhì)．
乙醇、溴乙烷和溴的有關(guān)數(shù)據(jù)見表：

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無色液體	無色液體	深紅棕色液體
密度/g•cm-3	0.79	1.44	3.1
沸點/℃	78.5	38.4	59

（一）溴乙烷的制備及產(chǎn)物的檢驗：設(shè)計了如圖1裝置，其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出．

請根據(jù)實驗步驟，回答下列問題：
（1）三頸燒瓶A上豎直冷凝管冷凝水流向下口進上口出；豎直冷凝管冷凝的作用冷凝回流
（2）反應(yīng)時若溫度過高三頸燒瓶A可看到有紅棕色氣體產(chǎn)生，該氣體的化學(xué)式Br₂；為了更好的控制反應(yīng)溫度，應(yīng)采取的加熱方式是水浴加熱．
（3）理論上，上述反應(yīng)的副產(chǎn)物還可能有：乙醚（CH₃CH₂-O-CH₂CH₃）、乙烯、溴化氫等．檢驗副產(chǎn)物中是否含有溴化氫：熄滅酒精燈，在豎直冷凝管上方塞上塞子、打開a，利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻，通過B、C裝置檢驗．
B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是四氯化碳、硝酸銀溶液．
（4）欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列物質(zhì)中最適合的是A．（填字母）
A．Na₂SO₃溶液    B．H₂O   C．NaOH溶液    D．CCl₄
要進一步制得純凈的C₂H₅Br，可再用水洗，然后加入無水CaCl₂干燥，再進行蒸餾（填操作名稱）．
（二）溴乙烷性質(zhì)的探究：
用如圖實驗裝置（鐵架臺、酒精燈略） 驗證溴乙烷的性質(zhì)：
Ⅰ：在試管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷，振蕩．
II：將試管如圖2固定后，水浴加熱．
（5）觀察到液體不分層現(xiàn)象時，表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)．
（6）為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng)，將生成的氣體通入如圖3裝置．A試管中的水的作用是吸收乙醇，若無A試管，B試管中的試劑應(yīng)為溴水．

Answer 1

分析 （1）冷凝管應(yīng)從下口進水，上口出水，以保證水充滿冷凝管，起到充分冷凝的作用，即冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向相反；豎直冷凝管的作用為冷凝回流作用；
（2）濃硫酸具有強氧化性，可以將溴離子氧化為溴單質(zhì)；為了更好的控制溫度，最好用水浴加熱的方法；
（3）利用四氯化碳中除去溴，再利用硝酸銀溶液檢驗HBr；
（4）分液后，溴乙烷中混有溴，除雜時注意溴和溴乙烷的性質(zhì)角度考慮；溴乙烷沸點低，可以采用蒸餾方法分離；
（5）溴乙烷不溶于水，乙醇溶于水；
（6）乙醇具有還原性，能使高錳酸鉀褪色，對乙烯的檢驗造成干擾；乙醇與溴水不反應(yīng)，乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色．

解答 解：（1）冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向相反，否則不能使蒸餾水充滿冷凝管，不能充分冷凝，所以豎直冷凝管冷凝水流向下口進，上口出，乙醇易揮發(fā)，豎直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸氣回流到燒瓶中繼續(xù)反應(yīng)，
故答案為：下；上；冷凝回流；
（2）濃硫酸具有強氧化性，可以將溴離子氧化為溴單質(zhì)，該橙紅色物質(zhì)可能是Br₂；為了更好的控制反應(yīng)溫度，應(yīng)采取的加熱方式是水浴加熱；
故答案為：Br₂；水浴加熱；
（3）B中盛放四氯化碳中除去溴，C中盛放硝酸銀溶液檢驗HBr生成，
故答案為：四氯化碳；硝酸銀溶液；
（4）欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，則
A．Na₂SO₃與溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Na₂SO₃可除去溴，故A正確；
B．溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大，加水難以除去溴乙烷中的溴，故B錯誤；
C．氫氧化鈉溶液顯示堿性，可以除去雜質(zhì)溴，但溴乙烷也會在此溶液里發(fā)生水解反應(yīng)，故C錯誤；
D．溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳，不能將二者分離，故D錯誤；
溴乙烷的沸點是38.4℃，故采用蒸餾操作分離，
故答案為：下；蒸餾；
（5）溴乙烷不溶于水，與氫氧化鈉溶液混合后分層，溴乙烷在堿性條件下水解生成乙醇和溴化鈉，二者都易溶于水，如果液體不分層，說明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)；
故答案為：液體不分層；
（6）乙醇具有還原性，能使高錳酸鉀褪色，為防止乙醇對乙烯檢驗的干擾，應(yīng)用A吸收乙醇，若高錳酸鉀褪色，則證明乙烯的存在，說明證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng)；
乙醇與溴水不反應(yīng)，乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色，若無A試管，B試管中的試劑應(yīng)為溴水，如果溴水褪色，則證明乙烯的存在，說明證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng)；
故答案為：吸收乙醇；溴水；

點評 本題考查了鹵代烴的性質(zhì)，鹵代烴的取代反應(yīng)、消去反應(yīng)都是高考的熱門考點，在有機合成中是實現(xiàn)官能團轉(zhuǎn)化的重要反應(yīng)，注意兩個反應(yīng)的條件和生成物的特點，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力．