乙醇、溴化钠与浓硫酸反应产物解析
乙醇、溴化钠与浓硫酸的反应是实验室制备溴乙烷的经典方法。其核心化学过程是：浓硫酸首先与溴化钠反应生成氢溴酸，氢溴酸再与乙醇发生亲核取代反应生成溴乙烷和水。在这个过程中，浓硫酸扮演了多重角色：既是强酸提供酸性环境，又是脱水剂促进反应正向进行。反应后，硫酸并未被完全消耗或完全中和，其最终产物形式是硫酸氢钠（NaHSO₄），而非硫酸钠（Na₂SO₄）。这背后的原因主要与反应物的比例、反应条件以及硫酸的酸性强度密切相关。
化学计量与反应进程的关键
从化学计量学角度看，该制备反应并非酸碱中和过程。浓硫酸（H₂SO₄）的初始目的是与固体溴化钠（NaBr）反应：H₂SO₄ + NaBr → NaHSO₄ + HBr。生成的氢溴酸（HBr）随即与乙醇反应。在此步骤中，每生成一分子HBr，就会同时生成一分子硫酸氢钠。整个过程中，硫酸并未获得足够的碱性物质（如氢氧化钠）来中和其第二个氢离子。反应体系中唯一的钠离子来源是有限的溴化钠，它仅能提供与硫酸分子1:1结合的钠离子，因此只能生成酸式盐NaHSO₄，而无法生成需要两个钠离子的正盐Na₂SO₄。
反应条件与硫酸的强酸性本质
此外，反应是在浓硫酸和加热条件下进行的，环境始终保持着强酸性。硫酸是一种强二元酸，其第一步电离完全，但第二步电离（HSO₄⁻ → H⁺ + SO₄²⁻）并不完全，且在中性或碱性环境中更容易进行。在反应体系的高酸度环境下，HSO₄⁻倾向于保持其酸式根形式，而不是进一步电离释放氢离子并与另一个钠离子结合。因此，反应后处理得到的无机盐副产物是硫酸氢钠。这也解释了为什么在描述该反应的化学方程式时，通常将硫酸氢钠列为产物，它准确地反映了反应的实际化学计量和强酸性的反应介质。
