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一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂.制备一溴乙烷的反应原理为:NaBr+H2SO4═HBr↑+NaHSO4,CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O.实验室可用如图装置制备
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一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂.制备一溴乙烷的反应原理为:NaBr+H2SO4═HBr↑+NaHSO4,CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O.实验室可用如图装置制备一溴乙烷
某学生的实验过程和具体操作可简述如下:
查阅资料可知:
①可能产生的副产物有:CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2,其中1,2-二溴乙烷为无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃.
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质.
请结合以上信息回答下列问题:
(1)实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是___.
(2)水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有___,检验该离子的方法是___.
(3)油层a、b均呈微黄色.该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物,为验证其成分设计了如下的实验操作.
(4)该同学在实验过程中加入了10mL乙醇(0.17mol),足量浓硫酸,适量水,以及0.15mol溴化钠,最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品.请计算产率___(用小数表示,保留二位小数).
某学生的实验过程和具体操作可简述如下:
查阅资料可知:
①可能产生的副产物有:CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2,其中1,2-二溴乙烷为无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃.
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质.
请结合以上信息回答下列问题:
(1)实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是___.
(2)水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有___,检验该离子的方法是___.
(3)油层a、b均呈微黄色.该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物,为验证其成分设计了如下的实验操作.
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:将油层b转移至 ___中,再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡,静置. | ___ |
步骤2:取步骤1的水层少量于试管中,加入稀硫酸酸化,再加入适量新制氯水及少量CCl4,充分振荡,静置. | 溶液分层,下层呈橙红色,证明 ___. |
步骤3:将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中, ___至温度计升高至450C左右. | 馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右,不再有蒸汽馏出时,将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却,凝结成白色固体,则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷. |
▼优质解答
答案和解析
95%乙醇、水和浓硫酸,冰水冷却,边搅拌边缓慢加入NaBr粉末,反应生成的HBr和乙醇发生取代反应得到一溴乙烷,分液小火加热得到馏出液,在分液漏斗中分层得到油层a,再边用冰水冷却,边加入适量浓硫酸,通过分液得到水层b和油层b得到一溴乙烷;
(1)一溴乙烷的沸点较低,易挥发,所以锥形瓶置于冰水混合物中的目的是防止产品挥发损失,减少损耗;
故答案为:防止产品挥发损失;
(2)制备一溴乙烷所用试剂有浓硫酸,所以水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,一定还有SO42-;SO42-的检验方法是:取少量水层a的溶液于试管中,加入足量稀盐酸化,再滴加少量的BaCl2溶液,若产生浑浊,有SO42-,否则无SO42-;
故答案为:SO42-,取少量水层a的溶液于试管中,加入足量稀盐酸化,再滴加少量的BaCl2溶液,若产生浑浊,有SO42-,否则无SO42-;
(3)步骤2中溶液出现分层现象,所以将油层b转移至分液漏斗中,便于分离溶液;一溴乙烷中可能含有CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2等杂质,而使溶液显黄色.一溴乙烷的密度比水大,Na2SO3溶液可以吸收Br2、SO2在溶液的上层,一溴乙烷等油层在溶液的下层,所以出现的现象是液体分层,下层液体逐渐褪为无色;步骤2中用新制氯气和四氯化碳溶液萃取,溶液分层,下层呈橙红色,证明原油层中b中含有Br2;步骤1的油层中含有一溴乙烷、CH2BrCH2Br等,一溴乙烷的沸点较低,所以控制温度在38℃左右时溜出的馏分是一溴乙烷,常用水浴加热的方法,控制温度;
故答案为:
(4)乙醇的物质的量大于溴化钠的物质的量,所以理论上生成0.15mol的一溴乙烷,实际得到
mol=0.1mol的一溴乙烷,所以产率=
=0.67.故答案为0.67;
(1)一溴乙烷的沸点较低,易挥发,所以锥形瓶置于冰水混合物中的目的是防止产品挥发损失,减少损耗;
故答案为:防止产品挥发损失;
(2)制备一溴乙烷所用试剂有浓硫酸,所以水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,一定还有SO42-;SO42-的检验方法是:取少量水层a的溶液于试管中,加入足量稀盐酸化,再滴加少量的BaCl2溶液,若产生浑浊,有SO42-,否则无SO42-;
故答案为:SO42-,取少量水层a的溶液于试管中,加入足量稀盐酸化,再滴加少量的BaCl2溶液,若产生浑浊,有SO42-,否则无SO42-;
(3)步骤2中溶液出现分层现象,所以将油层b转移至分液漏斗中,便于分离溶液;一溴乙烷中可能含有CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2等杂质,而使溶液显黄色.一溴乙烷的密度比水大,Na2SO3溶液可以吸收Br2、SO2在溶液的上层,一溴乙烷等油层在溶液的下层,所以出现的现象是液体分层,下层液体逐渐褪为无色;步骤2中用新制氯气和四氯化碳溶液萃取,溶液分层,下层呈橙红色,证明原油层中b中含有Br2;步骤1的油层中含有一溴乙烷、CH2BrCH2Br等,一溴乙烷的沸点较低,所以控制温度在38℃左右时溜出的馏分是一溴乙烷,常用水浴加热的方法,控制温度;
故答案为:
实验步骤 | 预期现象和结论 |
分液漏斗 | 液体分层,下层液体逐渐褪为无色 |
油层b中含有Br2 | |
水浴加热 |
10.9g |
109g/mol |
0.1mol |
0.15mol |
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