Question

17．实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下，按下列合成步骤回答：

	苯	溴	溴苯
密度/g．cm3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）实验装置中，仪器c的名称为球形冷凝管，作用为冷凝、回流．
（2）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HBr气体．继续滴加至液溴滴完．写出a中发生反应的化学方程式：2Fe+3Br₂═2FeBr₃．
（3）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溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入无水氯化钙的目的是干燥．
（4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，需进行的操作方法为蒸馏．

Answer 1

分析 本题是利用苯和液溴在三溴化铁作催化剂的条件下，在三颈烧瓶内发生取代反应制备溴苯，涉及了反应原理的考查，反应过程中为防止液溴和苯的挥发，提高原料利用率，用冷凝管进行冷凝回流，同时吸收生成的HBr气体，防污染；反应后的混合物通过过滤除去多余的铁粉，然后用氢氧化钠溶液洗去没有反应的溴及生成的HBr，然后通过分液、蒸馏进行分离提纯；
（1）根据常见仪器的结构可推断出仪器c的名称，反应是放热反应，参加反应的溴和苯都易挥发，C装置的作用应该是冷凝并使溴和基本重新流回三颈烧瓶内；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；苯和液溴在催化剂溴化铁的作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（3）根据溴苯中含有溴，单质溴能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不与NaOH溶液反应，也不溶于水，分液后，然后加干燥剂，据此解答；
（4）根据分离出的粗溴苯中含有未反应的苯，分离互溶的液体，利用沸点不同，可采用蒸馏的方法进行分离．

解答 解：（1）仪器C是球形冷凝管，使用装置的目的是使挥发的溴和苯经冷凝后重新回到反应容器内，提高原料利用率，故答案为：球形冷凝管；冷凝、回流；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；c中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br₂═2FeBr₃，故答案为：HBr；2Fe+3Br₂═2FeBr₃；
（3）溴苯提纯的方法是：①先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，②加NaOH溶液，把未反应的Br₂变成NaBr和NaBrO洗到水中，故答案为：除去HBr和未反应的Br₂；
③加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，故答案为：干燥；
（4）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，溴苯留在母液中，故答案为：苯；蒸馏．

点评 本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，题目难度中等．