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实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯,接着再用溴与之反应生成1,2-二溴乙烷.在制备过程中由于部分乙醇被浓硫酸氧化还会产生CO2、SO2,并进而与Br2反应生成HBr等酸性气体.
(1)以上述三种物质为原料,用下列仪器(短接口或橡皮管均已略去)制备1,2-二溴乙烷.
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如果气体流向为从左到右,正确的连接顺序是:
(1)经A(1)B插入A中,D接A(2);A(3)接________________________
(2)温度计水银球的正确位置是______,若用分液漏斗代替D,可能会产生的问题是______
(3)F的作用是______,G的作用是______
(4)在三颈烧瓶A中的主要反应的化学方程式为______
答案:
分析:在分析过程中主要抓住两点:其一是必须除去混在乙烯中的气体杂质,尤其是SO2气体,以防止SO2与Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,影响1,2-二溴乙烷产品的制备;其二是必须在理解的基础上灵活组装题给的不太熟悉的实验仪器(如三颈烧瓶A、恒压滴液漏斗D、安全瓶防堵塞装置C),反应管E中冷水的作用是尽量减少溴的挥发,仪器组装顺序是:制取乙烯气体(用A、B、D组装)一安全瓶(C,兼防堵塞)→净化气体(F,用NaOH溶液吸收CO2和SO2等酸性杂质气体)→制备1,2-二溴乙烷的主要反应装置(E)→尾气处理(G)”,结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题. 解答:解:(1)仪器组装顺序是:制取乙烯气体(用A、B、D组装)一安全瓶(C,兼防堵塞)→净化气体(F,用NaOH溶液吸收CO2和SO2等酸性杂质气体)→制备1,2-二溴乙烷的主要反应装置(E)→尾气处理(G)”,故答案为:C、F、E、G; (2)乙醇在浓硫酸作用下加热到170C时发消去反应生成乙烯,则温度计的位置应插入三颈烧瓶的液体中,反应 温度较高,容器内压强较大,为防止容器内压力过大时液体无法滴落,应用恒压滴液漏斗,而不能用分液漏斗; 故答案为:插入三颈烧瓶中的液体中;容器内压力过大时液体无法滴落; (3)乙醇与浓硫酸作用可生成CO2、SO2,为防止SO2与Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,影响1,2-二溴乙烷产品的制备,应用除去三颈瓶中产生的CO2、SO2,溴易挥发,有毒,为防止污染环境,应进行尾气处理,可用碱液吸收, 故答案为:除去三颈瓶中产生的CO2、SO2;吸收挥发的溴蒸汽; (4)乙醇在浓硫酸作用下加热到170C时发消去反应生成乙烯,反应的方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O, 故答案为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O; (5)在反应管E中进行的主要反应为乙烯和溴的加成反应,反应的方程式为CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br,故答案为:CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br; (6)溴易挥发,为减少挥发,在反应管E中加入少量水可起到水封的作用,把反应管E置于盛有冷水的小烧杯中,可降低温度,减少挥发,故答案为:减少溴的挥发损失.
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