Question

某学生用图示装置（I）制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点38.4℃，熔点－119℃，密度为1.46 g.cm^-3。主要实验步骤如下：

①检查气密性后，向烧瓶中加入一定量苯和液溴。

②向锥形瓶中加入乙醇和浓硫酸的混合溶液至恰好没于进气导管口。

③将A装置中纯铁丝小心向下插入混合液中。

④点燃B装置中酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10 min。

请填写下列空白：

（1）步骤③时，观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）导管a的作用是　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）C装置中U型管内用蒸馏水封住管底的作用是　　　　　　　　　　　　　　 ；

（4）反应完毕后，U型管内的现象是　　　　　　　　　　    ；分离出溴乙烷时所用最主要仪器名称是　　　　　　 （只填一种）；

（5）步骤④中可否用大火加热，理由是　　　　　　　　　　　　  。

（6）为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该学生用装置（Ⅱ）代替装置B、C直接与A相连接重新反应。①装置（Ⅱ）的锥形瓶中，小试管内的液体是　　　　　　   （填名称），其作用是　　　　　　  ；小试管外的液体是　　　　    （填名称），其作用是　　　　　　　　 。②反应后，向锥形瓶中滴加　　    （填化学式）溶液，现象是　　　　　　　　 ，其作用是　　　　　　　　   ；装置（Ⅱ）还可起到的作用是　　　　　　　　 。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）剧烈反应，液体沸腾，烧瓶上方及a中有棕红色气体 （2）导气，冷凝回流 （3）溶解HBr，防止HBr及产物逸出 （4）液体分层，下层为无色油状液体，分液漏斗 （5）不可，易发生副反应生成乙醚、乙烯等 （6）①苯，吸收挥发出的Br2蒸气，水，吸收HBr气体 ②AgNO3，生成淡黄色沉淀，检验Br－，证明发生取代反应生成HBr，防倒吸

提示：

（1）苯和液溴在常温、铁作催化剂时剧烈反应生成溴苯，由于反应剧烈使液体沸腾，并使溴挥发，导致烧瓶上方空间及导管a中有红棕色溴蒸气。 （2）导管a既能冷凝回流苯、溴又能导出生成的HBr气体 （3）由于A中产生的HBr在B中未完全和C2H5OH反应，会进入C装置中的U型管内，用水封住U型管底，即用水吸收该HBr，防止其与溴乙烷一同逸出。 （4）由于装置C的冷却作用，使溴乙烷在U型管内液化，由于溴乙烷密度为1.46 g/cm3，故在U型管内液体分层，下层为无色油状液体溴乙烷，上层为HBr的水溶液。 （5）在B中主要发生CH3CH2OH＋HBr         CH3CH2Br＋HBr＋H2O，若温度过高则发生副反应： 2CH3CH2OH        CH3CH2OCH2CH3＋H2O，或CH3CH2OH         CH2＝CH2＋H2O故要控制温度。 （6）苯与溴是否发生了取代反应，要通过用AgNO3溶液对产物HBr的检验得到证明，但由于A中的Br2蒸气会有少量逸出干扰对取代产物HBr的检验，故在装置Ⅱ中的小试管内用苯将Br2吸收，试管外用水吸收HBr，并检验之。