实验讨论
在100mL 圆底烧瓶中加入研细的2-3g 溴化钠,然后加入20mL 浓硫酸(1:1)、10 mL95%乙醇,加入
乙醇时注意将沾在瓶口的溴化钠冲掉。
再加入几粒沸石,小心摇动烧瓶使其均匀。
将烧瓶用弯管与直形冷
凝管相连,冷凝管下端连接接液管。
溴乙烷沸点很低,极易挥发。
为了避免损失,在接收器中加入冷水及
5mL 饱和亚硫酸氢钠溶液,放在冰水浴中冷却,并使接受管的末端刚浸没在水溶液中。
小心加热,使反应液微微沸腾,在反应的前段时间尽可能不蒸出或少蒸出馏分,30min 后加加大火力,进
行蒸馏,直到无溴乙烷流出为止。
(随反应进行,反应混合液开始有大量气体出现,此时一定控制加热强
度,不要造成暴沸,然后固体逐渐减少,当固体全部消失时,反应液变得粘稠,然后变成透明液体。
此时
已接近反应终点)。
用盛有水的烧杯检查有无溴乙烷流出。
将接收器中的液体倒入分液漏斗,静止分层后,将下面的粗溴乙烷转移至干燥的锥形瓶中。
在冰水冷却下,小心加入4mL 浓硫酸,边加边摇动锥形瓶进行
冷却。
用干燥的分液漏斗分出下层浓硫酸。
将上层溴乙烷从分液漏斗上口倒入50mL 烧瓶中,加入几粒沸
石,进行蒸馏。
由于溴乙烷沸点很低,接收器要在冰水中冷却。
接受37~40℃的馏分。
制取溴乙烷实验练习题
1.与氢卤酸反应(取代反应)
CH 3CH 2 OH + H Br Δ
→ CH 3CH 2Br + H 2O CH 3CH 2OH + H Cl Δ → CH 3CH 2Cl + H 2O
实验室常用NaBr 、浓H 2SO 4与CH 3CH 2OH 共热来制取溴乙烷,其反应的化学方程式如下:NaBr + H 2SO 4
NaHSO 4 + HBr ,C 2H 5OH +HBr
――→ C 2H 5Br+H 2O 。
试回答:
(1)第二步反应实际上是一个可逆反应,在实验中可采取
和 的措施,以提
高溴乙烷的产率。
(2)浓H 2SO 4在实验中的作用是 ,其用量(物质的量)应 于NaBr 的用量(填
“大”“小”或“等”)。
(3)实验中可能发生的有机副反应(用化学方程式表示)是 和 。
解析:(1)乙醇的溴代反应是可逆的,要提高溴乙烷的产率,应设法使平衡向生成物的方向移动。
(2)浓H 2SO 4在第一个反应里是反应物;在第二个反应里它可作吸水剂。
因此它的用量应大于NaBr 的
用量(物质的量),以利于减少反应体系中的水,使平衡向生成物方向移动。
(3)浓H 2SO 4具有脱水性,乙醇在浓H 2SO 4的作用下可以有两种脱水方式,分别生成乙醚和乙烯。
答案:(1)增加任一种反应物 移去生成物 (2)反应物和吸水剂 大
(3)2C 2H 5OH −−−−→−42SO 浓H C 2H 5—O —C 2H 5+H 2O CH 3CH 2OH −−−−→−42SO
浓H CH 2==CH 2↑+H 2O
(说明)在加热条件下,乙醇跟氢卤酸反应时,乙醇分子里的C -O 键断裂,羟基 -OH 被卤素原子
取代,生成卤代烷和水。
2.实验室在蒸馏烧瓶中加NaBr 、适量水、95%的乙醇和浓硫酸,边反应边蒸馏,蒸出的溴乙烷用水下收集法获得。
反应的化学方程式为:NaBr+H 2SO 4 NaHSO 4+HBr C 2H 5OH+HBr ∆
−→−C 2H 5Br+H 2O 其中可能发生的副反应有:2HBr+H 2SO 4(浓) Br 2+SO 2+2H 2O
已知CH 3CH 2Br 的沸点是℃,其密度比水大,常温下为不溶于水的油状液体。
请回答下列问题:
(1)反应中加入适量的水,除了溶解NaBr 外,其作用还有:
(2)为了保证容器均匀受热和控制恒温,加热方法最好采用
(3)采用边反应边蒸馏的操作设计,其主要目的是
(4)溴乙烷可用水下收集法获得和从水中分离方法的的依据是
(5)下列装置在实验中既能吸收HBr 气体,又能防止液体倒吸的是
(填写序号)
140℃ 170℃
答案.⑴①吸收溴化氢 ②稀释浓硫酸,降低其氧化性,减少副产物
⑵答:水浴加热
⑶答:不断蒸出生成物,促使平衡向正方向移动,提高原料的利用率,提高溴乙烷的产量
⑷答:溴乙烷的密度比水大,且不溶解于水;可用分液漏斗将溴乙烷从水中分离出来
⑸答:A
3.溴乙烷是一种难溶于水,密度约为水的密度的倍,沸点为38.4°C 的无色液体,实验室制取溴乙烷的反应如下:
NaBr+H 2SO 4(浓) ∆−→−NaHSO 4+HBr CH 3CH 2OH+HBr CH 3CH 2Br+H 2O 36ml (98%
(2) 写出不能选用的仪器(填仪器代码,如甲、乙……)及理由。
不能选用的仪器 理由。
(4)从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷,应加入的试剂是 ,必须使用的仪器
是 。
(5)本实验的产率为60%,则可制取溴乙烷 g 。
答案(1)2、9、8、3、4、5
(2)甲 容积小,反应物超过容积的2/3
戊 不利于吸收尾气,造成环境污染,并产生倒吸
(3)2HBr+H 2SO 4(浓) ∆
−
→−Br 2↑+SO 2↑+2H 2O (4)NaOH 溶液 分液漏斗
(5)
4.溴乙烷的沸点是38.4℃,密度是1.46g/cm 3。
右图为实验室制备溴乙烷的装置示意图(夹持仪器已略去)。
G 中盛蒸馏水,在圆底烧瓶中依次加入溴化钠、适量水、95%乙醇和浓H 2SO 4。
边反应边蒸馏,蒸出的溴乙烷用水下收集法获得。
可能发生的副反应:H 2SO 4(浓)+2HBr→Br 2+SO 2+2H 2O
(1)反应中加入适量水不能产生的作用是________
a .减少副反应发生
b .减少HBr 的挥发
c .使反应混合物分层 d. 溶解NaBr
(2)反应采用水浴加热是为了:① 反应容器受热均匀,② ___ __________。
温度计显示的温度最好控制在 ℃ ;
(3)装置B 的作用是:① 使溴乙烷馏出,② ; 容积
甲100mL 容积乙150mL
124
丙水丁3
5
戊已
79
68
(4)采取边反应边蒸馏的操作方法可以提高乙醇的转化率,主要原因是 ;
(5)溴乙烷可用水下收集法获得的根据是 、 ,接液管口恰好没入液面的理由
是 、 ;
(6)粗产品用水洗涤后有机层仍呈红棕色,欲除去该杂质,可加入的试剂为_____(填编号)。
a .碘化钾溶液
b .亚硫酸氢钠溶液
c .氢氧化钠溶液
答案(1)c
(2)控制恒温;略高于℃ ;
(3)使沸点高于溴乙烷的物质回流;
(4)及时分馏出产物,促使平衡正向移动;
(5)密度比水大、难溶于水,水封、防止倒吸; (6)b
5.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。
实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H 2SO 4∆−→−HBr+NaHSO 4 ①
R-OH+HBr R-Br+H 2O ②
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Br 2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
沸点/℃
(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 .锥形瓶 d .布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性 (填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是。
(3)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 (填“上层”、“下层”或“不
分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是 。
(填字母)
a .减少副产物烯和醚的生成
b .减少Br 2的生成
c .减少HBr 的挥发
d .水是反应的催化剂
(5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br 2,下列物质中最适合的是 。
(填字母)
a .NaI
b .NaOH
c .NaHSO 3
d .KCl
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于 ;但在制备1-
溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是。
答案
(1)d
(2)小于;醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键。
(3)下层 (4)abc (5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)
1-溴丁烷与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。
(1)乙醇的溴代反应是可逆的,要提高溴乙烷的产率,应设法使平衡向生成物的方向移动。
(2)浓H2SO4在第一个反应里是反应物;在第二个反应里它可作吸水剂。
因此它的用量应大于NaBr 的
用量(物质的量),以利于减少反应体系中的水,使平衡向生成物方向移动。
(3)浓H2SO4具有脱水性,乙醇在浓H2SO4的作用下可以有两种脱水方式,分别生成乙醚和乙烯。