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5.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:CH3CH2OH→CH2=CH2$\stackrel{Br_{2}}{→}$BrCH2CH2Br用少量溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如表:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,下列说法正确的是D.(填正确选项前的字母,下同)
A.为使A受热均匀,应采取水浴加热
B.A中乙醇与浓硫酸的最佳体积比为3:1
C.若产物中有少量未反应的Br2,可用碘化钠溶液洗涤除去
D.实验中若气流速率过快,会导致乙醇的用量超出理论值
(2)装置B的作用除了可以防止倒吸以外,还有可以指示实验进行时后续装置中是否发生堵塞.
(3)为了吸收反应中可能生成的酸性气体,在装置C中应加入C.
A.水  B.浓硫酸        C.氢氧化钠溶液    D.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去.
(5)若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去.
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,但又不能过度冷却(如用冰水),不能过度冷却的原因是1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

分析 实验室制备1,2-二溴乙烷:三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C双键,能卤素单质发生加成反应,D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,制得1,2-二溴乙烷.
(1)A.水浴加热的温度不得超过100℃,该反应的温度为170℃;
B.A中用酒精和浓硫酸制取乙烯时,浓硫酸的体积和酒精体积的比为3:1;
C.Br2与碘化钠溶液反应,但碘单质易溶于有机物;
D.乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成,反应太剧烈时乙醇部分挥发或气流速度过快;
(2)如果D中导气管发生堵塞事故,装置B中长导管液面会上升;
(3)气体为二氧化硫、二氧化碳,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应;
(4)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色;
(5)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离;
(6)乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发,但不能过度冷却(如用冰水),否则使气路堵塞.

解答 解:(1)A.三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,反应为温度为170℃,远超过水的沸点,无法采取水浴加热,故A错误;
B.浓H2SO4在该反应中除了起催化作用外,还起脱水作用,保持其过量的原因主要是为了使浓H2SO4保持较高的浓度,促使反应向正反应方向进行,无水乙醇与浓硫酸的体积比为1:3,故B错误;
C.NaI与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故C错误;
D.乙醇在浓硫酸作催化剂作用下会有乙醚等副产物生成,反应太剧烈时乙醇部分挥发或气流速度过快,实验中若气流速率过快,会导致乙醇的用量超出理论值,故D正确;
故答案为:D;
(2)如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B的作用除了可以防止倒吸以外,还有可以指示实验进行时后续装置中是否发生堵塞,
故答案为:可以指示实验进行时后续装置中是否发生堵塞;
(3)浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,二氧化碳在水中溶解度小,水不能完全吸收二氧化碳,浓硫酸既不能吸收二氧化碳,也不能吸收二氧化硫,二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液不反应,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,所以C正确,
故答案为:C;
(4)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,D中溴颜色完全褪去说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(5)若产物中有少量副产物乙醚,1,2-二溴乙烷与混有的乙醚互溶,但沸点不同,可用蒸馏的方法除去,
故答案为:蒸馏;
(6)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,
故答案为:1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

点评 本题考查有机物合成实验,主要考查了乙醇制备1,2-二溴乙烷,涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等,是对基础知识的综合考查,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等.

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A.AB.BC.CD.D

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