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实验室用溴化钠、浓硫酸和醇制备溴乙烷(CH3CH2Br)和1-溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)的反应原理如下NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4CH3CH2OH+HBr⇌CH3CH2Br+H2OCH3CH2CH2CH2OH+HBr⇌CH3CH2CH2CH2Br+H2O可能存在的副反应有:醇在

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实验室用溴化钠、浓硫酸和醇制备溴乙烷(CH3CH2Br)和1-溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)的反应原理如下
NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4
CH3CH2OH+HBr⇌CH3CH2Br+H2O
CH3CH2CH2CH2OH+HBr⇌CH3CH2CH2CH2Br+H2O
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等.有关数据列表如下:
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g•cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题:
(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是___.(填字母)
a.圆底烧瓶      b.量筒      c.温度计     d.普通漏斗
(2)制备实验中常采用80%的硫酸而不用98%的浓硫酸,其主要原因是___.
(3)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,这样有利于___;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是___.
(4)将制得的1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中,依次加入NaHSO3溶液和水,振荡、静置后,
1-溴丁烷在___(填“上层”、“下层”或“不分层”),加入NaHSO3溶液的目的是___.
(5)将实验(4)所得的1-溴丁烷粗产品干燥后,进行___操作,即可得到纯净的1-溴丁烷.
(6)某实验小组在制取1-溴丁烷的实验中所取1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)7.4g.NaBr13.0g,最终制得1-溴丁烷9.6g,则1-溴丁烷的产率是___.(保留2位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中需要圆底烧瓶作反应器,产物需要蒸馏,需要量筒量取液体,而漏斗一般在过滤实验中需要,因此最不可能用到的仪器是漏斗,故选d,
故答案为:d;
(2)浓硫酸和1-丁醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚,稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成;浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质,稀释浓硫酸后能减少Br2的生成;反应需要溴化氢和1-丁醇反应,浓硫酸溶解溶液温度升高,使溴化氢挥发,稀释后减少HBr的挥发,
故答案为:减少副产物烯和醚的生成,防止溴离子被浓硫酸氧化为溴单质;
(3)根据题给信息知,乙醇和溴乙烷的沸点相差较大,采用边反应边蒸出产物的方法,可以使平衡向生成溴乙烷的方向移动,而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出,所以不能边反应边蒸出产物,
故答案为:平衡向生成溴乙烷的方向移动(或提高乙醇的转化率,提高溴乙烷的产率等);1-溴丁烷的沸点和正丁醇相差较小,正丁醇会随1-溴丁烷同时蒸出;
(4)1-溴丁烷和水不能形成氢键所以不易溶于水,且密度大于水,所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层,溴单质和NaHSO3 溶液发生氧化还原反应,可以除去溴单质,
故答案为:下层;除去产物中杂质溴;
(5)溴乙烷和1-溴丁烷的沸点相差较大,可以采用蒸馏方法除去,
故答案为:蒸馏;
(6)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g,依据化学方程式计算判断反应情况:
CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4
CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
74             103
7.4g           10.3g
溴化钠过量,则1-丁醇全部反应生成1-溴丁烷物质的量为0.1mol,质量=0.1mol×137g/mol=13.7g,
蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷,产率=
9.6g
13.7g
×100%=70%,
故答案为:70%.
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