题目内容
【题目】溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴.向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了_________气体,继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_________;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是_________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是_________;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为_________,要进一步提纯,下列操作中必须的是____________(填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是_____________(填入正确选项前的字母):
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
【答案】(1)HBr;吸收HBr和Br2;(2)除去HBr和未反应的Br2;干燥;(3)苯;C;(4)b。
【解析】试题分析:(1)苯与液溴反应生成HBr,HBr遇水蒸气形成白雾;苯的卤代反应是放热反应,液溴易挥发,所以尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气;(2)制取得到的溴苯中含有未反应的Br2和苯,利用Br2与NaOH可以发生反应:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,产生的物质容易溶于水,所以滤液用8mL10%的NaOH溶液洗涤,就是把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,除去;向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是干燥溴苯;(3)由于制取得到的粗溴苯中的溴单质被除去,所以经以上分离干燥操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯;苯与溴苯是互溶的、沸点不同的液态混合物,分离二者的方法可根据他们沸点的不同,用蒸馏的方法,选项C正确;(4)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴也要进入仪器a中,还向a中加入10mL此时液态物质的体积是15mL+4mL+10mL=29mL,根据液态物质反应时不能超出容器容积的2/3,仪器的规格是50mL烧瓶,选项b正确。