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5.已知乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下表所示:
溶解性(本身均做溶剂)沸点(℃)密度(g/mL)
水混溶,易溶于有机溶剂78.50.8
难溶于水,易溶于有机溶剂38.41.4
某研究性学习小组的同学将乙醇、80%的硫酸、NaBr固体按一定比例混合后(总体积约140mL)置于图1
的反应容器B中后进行加热(两个装置中的加热、固定装置及沸石均省略).
(1)①仪器A的名称是:冷凝管;②容器B的容积是:c,
a.150mL        b.200mL       c.250mL
(2)两个水槽中的液体均是冰水,使用冰水的目的是降温,减少溴乙烷的挥发.
(3)HBr与乙醇反应生成目标产物的化学方程式HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O.
(4)图1中收集到的产品中含有一定量的杂质Br2.为除去该杂质,可先向混合液中加入适量的(从下面所给试剂中选取)b,然后再进行分液操作即可.
a.四氯化碳    b.碳酸钠稀溶液    c.无水CaCl2    d.无水MgSO4
(5)经过(4)处理后的目标产物中还含有少量的水等杂质,可通过向产品中加入一定量的cd(从上面的a~d中选取),充分作用后,过滤,将滤液使用图2中的装置进行提纯,冷却水应从a口(填a或b)进入.
(6)若实验中使用的无水乙醇的体积是46mL,蒸馏后得到的纯溴乙烷的体积是50rnL,则溴乙烷的产率为80%.

分析 (1)熟悉仪器形状,说出其名称;依据烧瓶加热使用时所盛放液体体积不能超过其$\frac{1}{3}$体积解答;
(2)依据溴乙烷的熔沸点解答;
(3)溴化氢与乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水;
(4)溴乙烷中混有溴,除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑,溴水与碳酸钠反应消耗;溴乙烷与溶液不互溶,可用分液的方法分离;
(5)溴乙烷中混有水时,可加入无水CaCl2除去;蒸馏时冷水应从冷凝管的下端进入,上端出,与蒸汽逆流可充分冷凝;
(6)先求出乙醇的物质的量和溴乙烷的物质的量,则溴乙烷的产率=$\frac{n(溴乙烷)}{n(溴乙烷理论)}$×100%;

解答 解:(1)①根据仪器特征,仪器A的名称是冷凝管;
②总体积约为140mL,烧瓶中溶液体积约占$\frac{1}{3}$,则容器B的容积是250mL,故选c;
故答案为:①冷凝管;②c;
(2)溴乙烷沸点低,易挥发,两个水槽中的液体均是冰水,使用冰水的目的是降温,减少溴乙烷的挥发
降温,减少溴乙烷的挥发;
故答案为:降温,减少溴乙烷的挥发;
(3)溴化氢与乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水,方程式:HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O;
故答案为:HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O;
(4)由于浓硫酸具有强氧化性,将HBr氧化物Br2,产物溴乙烷中混有单质溴,蒸馏不能完全除去杂质,并且操作麻烦,四氯化碳与溴乙烷、溴单质都会溶,会引入新的杂质,无水CaCl2、无水MgSO4都不能与单质溴反应,不能除去单质溴,碳酸钠溶液能和溴单质反应,溴单质被除去,溴乙烷与溶液不互溶,两者分层,用分液的方法分离,
故答案为:b; 分液;
(5)经过(4)处理后的目标产物中还含有少量的水,可通过向产品中加入一定量无水CaCl2;为了充分冷凝,蒸馏时冷水应从冷凝管的下端a口进入,上端出,
故答案为:c;a;
(6)46mL乙醇的物质的量为n(乙醇)=$\frac{46ml×0.8g/ml}{46g/mol}$=0.8mol,则理论上应生成溴乙烷0.8moL,实际上生成溴乙烷50mL,n(溴乙烷)=$\frac{50mL×1.4g/ml}{109g/mol}$=0.6422mol,则溴乙烷的产率为:$\frac{0.6422mol}{0.8mol}$×100%=80%;
故答案为:80%.

点评 本题考查溴乙烷的实验室制取,侧重考查学生实验分析的能力,掌握实验原理和物质的性质是解题的关键,综合性较强,题目难度中等.

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