Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組探究溴乙烷的消去反應(yīng)并驗(yàn)證產(chǎn)物。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：組裝如圖1所示裝置，檢查裝置氣密性，向燒瓶中注入10mL溴乙烷和15mL飽和氫氧化鈉乙醇溶液，微熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。一段時(shí)間后，觀察到酸性KMnO4溶液顏色褪去。

（1）請(qǐng)寫出溴乙烷的消去反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（2）甲同學(xué)認(rèn)為酸性KMnO4溶液顏色褪去說(shuō)明溴乙烷發(fā)生了消去反應(yīng)，生成了乙烯；而乙同學(xué)卻認(rèn)為甲同學(xué)的說(shuō)法不嚴(yán)謹(jǐn)，請(qǐng)說(shuō)明原因： 。

（3）丙同學(xué)認(rèn)為只要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，即可避免對(duì)乙烯氣體檢驗(yàn)的干擾，改進(jìn)方法： 。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，卻又發(fā)現(xiàn)小試管中溶液顏色褪色不明顯。該小組再次查閱資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。

資料一：溴乙烷于55℃時(shí)，在飽和氫氧化鈉的乙醇溶液中發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物的百分比為99％，而消去反應(yīng)產(chǎn)物僅為1％。

資料二：溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)比較適宜的反應(yīng)溫度為90℃～110℃，在該范圍，溫度越高，產(chǎn)生乙烯的速率越快。

資料三：溴乙烷的沸點(diǎn)：38．2℃。

（4）結(jié)合資料一、二可知，丙同學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，溶液顏色褪色不明顯的原因可能是 ，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（5）結(jié)合資料二、三，你認(rèn)為還應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)裝置中增加的兩種儀器是

① ②

Answer 1

【答案】（1）CH3CH2Br + NaOH CH2=CH2↑ + NaBr + H2O

（2）乙醇易揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色

（3）在小試管之前增加一個(gè)盛有冷水的洗氣瓶

（4）反應(yīng)溫度較低 CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr

（5）①冷凝管（或者用較長(zhǎng)的導(dǎo)氣管）②量程為200℃溫度計(jì)

【解析】

試題分析：（1）溴乙烷在NaOH醇溶液中加熱生成乙烯、NaBr和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+ NaBr+H2O。

（2）因?yàn)橐掖季哂袚]發(fā)性，所以從反應(yīng)裝置出來(lái)的氣體除了生成的乙烯外還有揮發(fā)出來(lái)的乙醇，乙烯和乙醇都可以使酸性KMnO4溶液顏色褪去，所以不一定是產(chǎn)生的乙烯。

（3）根據(jù)（2）的分析，只要在通入酸性KMnO4溶液之前除去乙醇就可以證明乙烯的生成，除去乙醇最簡(jiǎn)單的方法就是通入水中而且又不影響乙烯，所以改進(jìn)方法是在小試管之前增加一個(gè)盛有冷水的洗氣瓶；

（4）根據(jù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，溶液顏色褪色不明顯，說(shuō)明生成的乙烯量很少，結(jié)合資料一：溴乙烷于55℃時(shí)，在飽和氫氧化鈉的乙醇溶液中發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物的百分比為99%，而消去反應(yīng)產(chǎn)物僅為1%，所以溶液顏色褪色不明顯的原因可能是反應(yīng)溫度較低，主要發(fā)生了取代反應(yīng)，化學(xué)方程式為CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr。

（5）根據(jù)資料二：溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)比較適宜的反應(yīng)溫度為90℃～110℃，在該范圍，溫度越高，產(chǎn)生乙烯的速率越快，說(shuō)明要產(chǎn)生乙烯要控制溫度在90℃～110℃，所以需要一個(gè)量程為200℃溫度計(jì)，再根據(jù)資料三：溴乙烷的沸點(diǎn)：38．2℃，所以在制得的乙烯中會(huì)含有溴乙烷氣體的雜質(zhì)，需要冷凝除去，所以需要冷凝管。