题目内容
【题目】德国化学家凯库勒认为，苯分子的结构中碳碳间以单、双键交替排列结合成环状。为了验证凯库勒的观点，某学生设计了以下实验方案：
①按如图所示的装置连接好仪器；
②检测装置的气密性；
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K1、K2、K3止水夹；
④待烧瓶C中气体收集满后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压预先盛有水的胶头滴管，观察实验现象。
（1）A中所发生反应的反应类型为__________________，能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______________________________________。
（2）装置B的作用是______________________________________________。
（3）烧瓶C的容积为500mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未能充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对氢气的相对密度为37.9，则实验结束后，进入烧杯中的水的体积___ml（空气的相对分子质量以29计算）。
【答案】取代反应烧瓶C中产生喷泉现象吸收挥发出的苯及溴蒸气450mL
【解析】
（1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应，生成溴苯和溴化氢；（2）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴的存在干扰检验H+和Br-；（3）烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，故烧瓶中混合气体的平均分子量为37.9×2=75.8，根据平均相对分子质量的计算方法进行计算。
（1）按凯库勒的观点，苯能与Br2发生加成反应，而加成反应只能生成一种有机产物，不可能同时生成HBr气体。烧瓶C中产生喷泉现象，说明产生了极易溶于水的气体，也进一步说明苯与Br2发生的不是加成反应；（2）CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，能吸收非极性分子Br2蒸气，但不能吸收极性分子HBr气体，故装置B的作用是吸收挥发出的苯及溴蒸气；（3）烧瓶中混合气体
=37.9×2=75.8，根据十字交叉法：
，进入烧杯中的水的体积就是HBr气体的体积，即
=450mL。
