溴乙烷是一种难溶于水、密度约为水的密度的1.5倍、沸点为38.4℃的无色液体。实验室制取溴乙烷的反应如下：NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBrCH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O已知反应物的用量

Question

溴乙烷是一种难溶于水、密度约为水的密度的1.5倍、沸点为38.4℃的无色液体。实验室制取溴乙烷的反应如下：
NaBr+H ₂ SO ₄ (浓)  NaHSO ₄ +HBr    CH ₃ CH ₂ OH+HBr →CH ₃ CH ₂ Br+H ₂ O
已知反应物的用量：①NaBr(s) 0.3 mol，②浓硫酸36 mL（98%、密度1.84 g•cm ^–3 )，
③乙醇0.25 mol，④水25 mL，其中乙醇的密度为水的密度的4/5。

试回答：
（1）仅用如下图所示仪器安装制取和收集溴乙烷的装置，要求达到安全、损失少、不污染环境的目的，有关仪器（相关胶塞上已打合适的孔，胶管未画出。）的选择和连接顺序为                         （填数字）。
（2）在实验过程中，考虑到浓硫酸性质的特殊性，试剂加入的合理顺序为________________（请填写试剂的编号）；
（3）若试剂加入过快，可看到烧瓶内有红棕色气体产生，写出反应的化学方程式：
                                                  。
（4）判定有溴乙烷生成的现象是__________________________。从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷，第一步可以加入蒸馏水或NaHSO ₃ 溶液，本操作中通常使用的仪器是__________。
（5）本实验的产率为60%，则可制取溴乙烷           g。

Answer 1

（1）连接顺序为    2―9―8―3―4―5（填数字）。
（2）试剂加入的合理顺序为④②③①（请填写试剂的编号）；
（3）2NaBr+2H ₂ SO ₄ = ^∆ = Na ₂ SO ₄ +2H ₂ O+SO ₂ ↑+ Br ₂ ↑
（4）丁的烧杯底部有油状液体聚集。  分液漏斗。
（5）16.4

解答本题的关键是使用仪器的选择。
(1)甲、乙是作为溴乙烷的制取装置供选用的，应考虑实验中液体的体积应介于烧瓶容积的1/3到2/3之间为宜。0.25 mol乙醇的体积为0.25×46/0.8，约为14 mL。三种液体混合后，不考虑混合时液体的体积变化。Ｖ(总)="36" mL+25 mL+14 mL="75" mL。这一体积超过了甲装置烧瓶容积的2/3，故应选择乙装置。副产物HBr极易溶于水，为有利于蒸气的吸收，并防止倒吸，采用倒置漏斗的方式。故连接顺序为：2―9―8―3―4―5
(2) 考虑到浓硫酸的物理性质及吸水性、脱水性等性，应将硫酸缓慢的加入水中后，再加入其它试剂。
(3)当反应温度过高时，浓H ₂ SO ₄ 将部分HBr氧化为红棕色的溴蒸气。
(4)除去溶于溴乙烷中的溴时，应加入稀NaOH溶液振荡洗涤，反应的化学方程式为2NaOH+Br ₂ ====NaBr+NaBrO+H ₂ O，之后用分液漏斗分液，除去水层。
(5)n(H ₂ SO ₄ )= 36×1.84×98%/98=0．66 mol
从第一个反应式可以判断生成HBr为0．3 mol，从第二个反应式判断HBr过量，所以CH ₃ CH ₂ Br理论产量为0．25 mol×109 g·mol ^-1 =27．25 g，实际产量为：27．25 g×60％=16．4g。