Question

實驗室可用NaBr、濃H₂SO₄、乙醇為原料制備少量溴乙烷：
C₂H₅—OH+HBrC₂H₅Br+H₂O
已知反應物的用量為：0.30 mol NaBr（s）；0.25 mol C₂H₅OH（密度為0.80 g·cm^-3）；36 mL濃H₂SO₄（質量分數為98%，密度為1.84 g·mL^-1）；25 mL水。試回答下列問題。
（1）該實驗應選擇圖中的a裝置還是b裝置？_____________。

（2）反應裝置中的燒瓶應選擇下列哪種規格最合適（   ）
A.50 mL               B.100 mL               C.150 mL              D.250 mL
（3）冷凝管中的冷凝水的流向應是 （   ）
A.A進B出            B.B進A出             C.從A進或B進均可
（4）可能發生的副反應為：_______________、________________、________________
（至少寫出3個方程式）。
（5）實驗完成后，須將燒瓶內的有機物蒸出，結果得到棕黃色的粗溴乙烷，欲得純凈溴乙烷，應采用的措施是________________。

Answer 1

(1)a
(2)C
(3)B

2HBr+H₂SO₄(濃)Br₂+SO₂↑+2H₂O
C₂H₅OH+2H₂SO₄(濃)2C↓+2SO₂↑+5H₂O
C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
(任意選取3個反應即可)
(5)將粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振蕩，并不斷放氣，至油層無色，分液可得純溴乙烷

(1)由題給信息，反應需要加熱，所以應采用裝置a。
(2)燒瓶的規格與所盛液體的體積有關，加熱時燒瓶內液體的體積應介于燒瓶容積的1/3—2/3。由于：
V(C₂H₅OH)="0.25" mol×46 g·mol^-1÷0.80 g·mL^-1="14" mL
所以混合后液體的總體積約為(忽略了混合時液體體積的變化)：V_總≈36 mL+25 mL+14 mL="75" mL，所以150 mL的燒瓶最合適。
(3)為了防止冷凝器破裂，冷凝水應下進上出，且這樣冷凝器中始終充滿水，冷凝效果好。
(4)可能發生的副反應有：①C₂H₅OH脫水生成乙烯和乙醚，②濃H₂SO₄氧化HBr，③C₂H₅OH脫水碳化等反應。
(5)溴乙烷棕色是由于溶解了Br₂，可用質量分數小于5%的稀NaOH(aq)洗滌除去，采用稀NaOH(aq)是為了防止C₂H₅Br的水解。