Question

醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法．實驗室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應如下：
NaBr+H₂SO₄HBr+NaHSO₄                 ①
R-OH+HBr?R-Br+H₂O                     ②
可能存在的副反應有：醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚，Br^-被濃硫酸氧化為Br₂等．有關數據列表如下；

	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
沸點/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

請回答下列問題：
（1）在溴乙烷和1-溴丁烷的制備實驗中，下列儀器最不可能用到的是

 

．（填字母）
a．圓底燒瓶    b．量筒    c．錐形瓶    d．布氏漏斗
（2）溴代烴的水溶性

 

（填“大于”、“等于”或“小于”）相應的醇；其原因是

 

 

．
（3）將1-溴丁烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產物在

 

（填“上層”、“下層”或“不分層”）．
（4）制備操作中，加入的濃硫酸必須進行稀釋，其目的是

 

．（填字母）
a．減少副產物烯和醚的生成         b．減少Br₂的生成
c．減少HBr的揮發               d．水是反應的催化劑
（5）欲除去溴代烷中的少量雜質Br₂，下列物質中最適合的是

 

．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl
（6）在制備溴乙烷時，采用邊反應邊蒸出產物的方法，其有利于

 

；但在制備1-溴丁烷時卻不能邊反應邊蒸出產物，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）在溴乙烷和1-溴丁烷的制備實驗中，下列儀器最不可能用到的是布氏漏斗；
（2）醇能和水形成氫鍵的物質而易溶于水；1-溴丁烷的密度大于水，且和水不互溶；
（3）濃硫酸具有強氧化性，能氧化溴離子為溴單質，易發生消去反應，濃硫酸溶解溶液溫度升高易使溴化氫揮發；
（4）根據題給信息知，1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差較小，不能采用蒸餾的方法分離；
（5）根據溴代烷在堿溶液中水解，碘化鈉和溴單質反應生成碘單質，氯化鈉不能除去溴單質進行判斷；
（6）根據平衡移動原理分析采用邊反應邊蒸出產物的原因；根據1-溴丁烷和正丁醇的沸點的沸點大小判斷．

解答：解：（1）布氏漏斗主要用于抽濾操作，即有晶體析出時，但溴乙烷和一溴丁烷均不是晶體，則無需使用，故答案為：d；
（2）醇能和水形成氫鍵的物質而易溶于水，溴代烴和水不反應也不能和水形成氫鍵，所以溴代烴的水溶性小于相應的醇，
故答案為：小于；醇分子可與水分子形成氫鍵，溴代烴分子不能與水分子形成氫鍵；
（3）1-溴丁烷和水不能形成氫鍵所以不易溶于水，且密度大于水，所以將1-溴丁烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產物在下層，
故答案為：下層；
（4）a．濃硫酸和1-丁醇反應發生副反應消去反應生成烯烴、分子間脫水反應生成醚，稀釋后不能發生類似反應減少副產物烯和醚的生成，故a正確；
b．濃硫酸具有強氧化性能將溴離子氧化為溴單質，稀釋濃硫酸后能減少Br₂的生成，故b正確；
c．反應需要溴化氫和1-丁醇反應，濃硫酸溶解溶液溫度升高，使溴化氫揮發，稀釋后減少HBr的揮發，故c正確；
d．水是產物不是反應的催化劑，故d錯誤；
故選abc；
（5）欲除去溴代烷中的少量雜質Br₂，
a．NaI和溴單質反應，但生成的碘單質會混入，故a錯誤；
b．溴單質和氫氧化鈉反應，溴代烷也和NaOH溶液中水解反應，故b錯誤；
c．溴單質和NaHSO₃ 溶液發生氧化還原反應，可以除去溴單質，故c正確；
d．KCl不能除去溴單質，故d錯誤；
故答案為：c；
（6）根據題給信息知，乙醇和溴乙烷的沸點相差較大，采用邊反應邊蒸出產物的方法，可以使平衡向生成溴乙烷的方向移動，而1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差較小，若邊反應邊蒸餾，會有較多的正丁醇被蒸出，所以不能邊反應邊蒸出產物，
故答案為：平衡向生成溴乙烷的方向移動；1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差不大．

點評：本題考查了制備實驗方案的設計，明確物質的性質及實驗原理是設計實驗的前提，同時考查了學生分析問題、解決問題的能力，本題難度中等．