题目内容
【题目】用A、B、C三种装置都可制取溴苯,请仔细分析三套装置,然后回答下列问题。
(1)写出三个装置中都发生反应的化学方程式_____________、________________;写出B的试管中还发生的反应的化学方程式__________________。
(2)装置A、C中长导管的作用是____________________________________________。
(3)B、C装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对B应进行的操作是_____________________,对C应进行的操作是__________。
(4)A中存在加装药品和及时密封的矛盾,因而在实验中易造成的不良后果是_______。
(5)B中采用了双球吸收管,其作用是_________________________________________;反应后双球管中可能出现的现象是___________________________;双球管内液体不能太多,原因是__________________________________________。
(6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行,这两个缺点是________________________________________________________________________。
【答案】 2Fe+3Br2=2FeBr3 +Br2+HBr HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3 导气(导出HBr)兼冷凝(冷凝苯和溴蒸气)回流 打开分液漏斗上端塞子,旋转分液漏斗活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉沿导管落入溴和苯组成的混合液中 溴和苯的蒸气逸出,污染环境 吸收反应中随HBr气体逸出的溴和苯的蒸气 CCl4由无色变橙色 易被气体压入试管中 随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;由于导管插入AgNO3溶液中而容易产生倒吸
【解析】(1)A、B、C三种装置都可制取溴苯,都会发生铁与溴的反应、苯与溴的取代反应;生成的溴化氢能与硝酸银溶液反应;装置B中进入右侧试管的是溴化氢,则B的试管中还发生的反应的化学方程式为HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3。
(2)苯和溴易挥发,长导管能导气及回流冷凝作用;
(3)根据对B、C应进行的操作目的是使Br2和苯与催化剂接触来分析;
(4)苯和溴易挥发,并且有毒,苯与溴逸入空气会造成环境污染;
(5)根据溴易挥发,生成的溴化氢中含有溴蒸汽分析;
(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低,由于导管插入AgNO3溶液中而容易产生倒吸。
(1)A、B、C三种装置都可制取溴苯,三个装置中都发生都会发生铁与溴的反应、苯与溴的取代反应,反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2+HBr;
(2)苯和溴的取代反应中有溴化氢生成,苯和溴易挥发,所以装置A、C中长导管的作用是导气(导出HBr)兼冷凝(冷凝苯和溴蒸气)回流;
(3))苯和溴反应较慢,为加快反应速率,常常加入催化剂;催化剂只有和反应混合时才起作用,所以对B应进行的操作是打开分液漏斗上端塞子,旋转分液漏斗活塞,使Br2和苯的混合液滴到铁粉上;对C应进行的操作是托起软橡胶袋使铁粉沿导管落入溴和苯组成的混合液中;
(4)苯和溴易挥发,并且有毒,苯与溴逸入空气会造成环境污染;因此实验A中易造成的不良后果是Br2和苯的蒸气逸出,污染环境;
(5)由于溴易挥发,生成的溴化氢中含有溴蒸汽会干扰溴化氢的检验,所以B中采用了双球吸收管的作用是吸收反应中随HBr气体逸出的溴和苯的蒸气;由于溴易溶在有机溶剂中,所以反应后双球管中可能出现的现象是CCl4由无色变橙色;双球管内液体不能太多,原因是为了防止气体压入被试管中干扰溴化氢的检验。
(6)根据装置结构特点可知这两个缺点是随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;其次由于溴化氢极易溶于水,导管插入AgNO3溶液中而容易产生倒吸现象。