Question

14．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18克/厘米³，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用如图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和仪器a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴（表面覆盖少量水）．请填写下列空白：

（1）图中a仪器的名称蒸馏烧瓶，实验中加入沸石的作用是防止瀑沸．若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是冷却后重新加入．
（2）仪器a中发生的是乙醇的消去反应，反应温度是170℃，且该反应要求温度迅速升高到170℃，请你写出乙醇的这个消去反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（3）写出装置d中反应的化学方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（4）装置b的作用：防止倒吸，检验试验进行时试管d是否发生堵塞．
（5）e装置内NaOH溶液的作用是吸收HBr和Br₂等气体，防止大气污染．

Answer 1

分析 制备1，2-二溴乙烷，由实验装置可知，分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，加热时发生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，浓硫酸在该反应中作催化剂、脱水剂、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物质，d中发生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷却后试管中无色液体为1，2-二溴乙烷，e可吸收尾气中的溴，
（1）根据装置图可知a仪器的名称，实验中加入沸石的作用是防止瀑沸，若加热后发现未加沸石，应冷却后重新加入；
（2）乙醇在浓硫酸做催化剂、脱水剂条件下发生消去反应生成乙烯，必须注意反应温度；
（3）乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷；
（4）依据当d堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管同时可以防止倒吸；
（5）反应剩余的溴化氢、溴等有毒，能够污染大气，需要进行尾气吸收，用e吸收．

解答 解：制备1，2-二溴乙烷，由实验装置可知，分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，加热时发生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，浓硫酸在该反应中作催化剂、脱水剂、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物质，d中发生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷却后试管中无色液体为1，2-二溴乙烷，e可吸收尾气中的溴，
（1）根据装置图可知a仪器的名称为蒸馏烧瓶，实验中加入沸石的作用是防止瀑沸，若加热后发现未加沸石，应冷却后重新加入，
故答案为：蒸馏烧瓶；防止瀑沸；冷却后重新加入；
（2）乙醇在170℃时发生消去生成乙烯，温度必须是170℃，反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（3）乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷化学方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
故答案为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（4）b装置可作安全瓶，可以防止倒吸，同时试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，所以d装置可以防止倒吸，同时检验试验进行时试管d是否发生堵塞，
故答案为：防止倒吸，检验试验进行时试管d是否发生堵塞；
（5）该反应中剩余的溴化氢及反应副产物溴单质等有毒，会污染大气，应该进行尾气吸收，所以装置e中氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr和Br₂等气体，防止大气污染，
故答案为：吸收HBr和Br₂等气体，防止大气污染．

点评 本题考查了制备实验方案的设计、溴乙烷的制取方法，题目难度中等，注意掌握溴乙烷的制取原理、反应装置选择及除杂、提纯方法，培养学生分析问题、解决问题的能力．