1﹣溴异戊烷[(CH3)2CHCH2CH2Br]是有机合成的重要中间体,可用于生产染料、催化剂等,其沸点为121℃,易溶于CCl4,可由异戊醇与氢溴酸在硫酸催化作用下反
1﹣溴异戊烷[(CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 Br ] 是有机合成的重要中间体,可用于生产染料、催化剂等,其沸点为121℃,易溶于CCl 4 ,可由异戊醇与氢溴酸在硫酸催化作用下反应而得:(CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 OH+HBr (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 Br+H 2 O.已知异戊醇的沸点为132.5℃,微溶于水,易溶于CCl 4 .实验室制备1﹣溴异戊烷的装置如图所示.
请回答下列问题:
(1)上述实验装置中长导管的作用是 ;导管末端插入CCl 4 中而不直接插入水中,除了能将挥发出的Br 2 、1﹣溴异戊烷等充分吸收外,另一个重要作用是 .
(2)将1﹣溴异戊烷的粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,有机物将 (填“在上层”、“在下层”或“不分层”).
(3)在制备过程中,Br ﹣ 可被氧化为Br 2 而引入杂质.欲除去Br 2 ,可选用 (填字母).
A.NaI B.NaOH C.NaH SO 3 D.KCl E.NaHCO 3
(4)在制备1﹣溴异戊烷时,不能边反应边蒸出产物,其原因是 .
(5)在实验室中还可用NaBr、浓H 2 SO 4 和异戊醇为原料制备1﹣溴异戊烷.已知反应物的用量如下表:
反应物 | NaBr | 98.3% 浓H 2 SO 4 | 异戊醇 | 水 |
用量 | 0.30mol | 35mL(过量) | 0.25mol | 30mL |
若实验时1﹣溴异戊烷的产率为40%,则可制取1﹣溴异戊烷 g.
【考点】 制备实验方案的设计.
【专题】 综合实验题;有机化合物的获得与应用.
【分析】 (1)反应物的沸点较低加热易挥发,长玻璃管是起到冷凝回流的作用,提高原料的利用率,1﹣溴异戊烷易溶于CCl 4 ,末端导气管插入四氯化碳中,充分吸收产物,避免了挥发出的溴化氢易溶于水发生倒吸;
(2)1﹣溴异戊烷溶于四氯化碳中,四氯化碳密度大于水;
(3)溴单质除去的试剂应和溴单质反应但不能和1﹣溴异戊烷发生反应,根据Br 2 与NaHSO 3 发生氧化还原反应,与碳酸氢钠溶于反应生成二氧化碳;
(4)根据正丁醇和1﹣溴丁烷的沸点可知,它们的沸点差距较小,蒸出1﹣溴丁烷时正丁醇也容易挥发;
(5)浓硫酸过量,依据异戊醇的物质的量计算理论上生成1﹣溴异戊烷物质的量,结合产率计算得到1﹣溴异戊烷的质量.
【解答】 (1)上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流;防止倒吸,导管末端插入CCl 4 中而不直接插入水中,除了能将挥发出的Br 2 、1﹣溴异戊烷等充分吸收外,另一个重要作用是防止倒吸,
故答案为:冷凝回流;防止倒吸;
(2)1﹣溴异戊烷溶于四氯化碳中,四氯化碳密度大于水,所以振荡后静置,有机物将在下层,故答案为:在下层;
(3)NaCl、KCl与溴没有反应,不能除去溴,Br 2 能与碱反应,但在碱性条件下1﹣溴异戊烷加热也能水解,所以不能用NaOH除溴,溴与NaHSO 3 发生氧化还原反应,
溴水中溴化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故选CE,
故答案为:CE;
(4)根据正丁醇和1﹣溴丁烷的沸点可知,它们的沸点差距较小,蒸出1﹣溴丁烷时正丁醇也容易挥发可知,在制备1﹣溴丁烷时不能边反应边蒸出产物,其原因是:1﹣溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出产物,会有较多的正丁醇挥发,降低原料的利用率,
故答案为:1﹣溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出产物,会有较多的正丁醇挥发,降低原料的利用率;
(5)由(CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 OH+HBr (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 Br+H 2 O,可知理论上生成1﹣溴异戊烷物质的量为0.25mol,实验时1﹣溴异戊烷的产率为40%,则生成的1﹣溴异戊烷物质的量=0.25mol×40%=0.1mol,质量=0.1mol×151g/mol=15.1g,
故答案为:15.1.
【点评】 本题考查利用正丁醇制备正溴丁烷、物质的分离提纯、实验方案设计,比较全面考查化学基础知识,题目阅读量较大,对学生的心理素质有一定的要求,是对学生综合能力的考查,题目难度中等.
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