Question

10．某同学用下图所示装置制取溴苯和溴乙烷．
已知：（CH₃CH₂OH+HBr-CH₃CH₂Br+H₂O）溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为-119℃．

主要实验步骤如下：
①组装好装置，检查其气密性．
②向烧瓶中加入一定量苯和液溴，向锥形瓶中加入乙醇至稍高于进气导管口处，向U型管中加入蒸馏水封住管底，向水槽中加入冰水．
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中．
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟．
请填写下列空白：
（1）请写出A装置中所发生的有机反应化学方程式A：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
（2）简述步骤①检验装置气密性的具体做法（不包括D）组装好装置后，在U型右边导管口连接一个管带有胶管的玻璃导管，将导管放入水面下，加热烧瓶，若导管口处有气泡产生，停止加热后导管内有一段水柱产生，证明装置的气密性良好
（3）C装置中U型管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境
（4）反应完毕后，U型管内液体分层，溴乙烷在下（填：上或下）层．
（5）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D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验．
①装置D的锥形瓶中，小试管内的液体是苯（或四氯化碳）（任填一种符合题意试剂的名称），其主要作用是吸收挥发出来的溴蒸气．
②反应后向锥形瓶中滴加硝酸银溶液（或紫色石蕊试液）（任填一种符合题意试剂的名称），若有淡黄色沉淀产生（或紫色石蕊试液变红）证明该反应为取代反应．
（6）要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是D
A．加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl₄振荡，观察下层是否变为橙红色
B．滴入硝酸银溶液，再加入稀硝酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOH溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯；
（2）根据压强差产生气泡判断装置气密性；
（3）氢溴酸是强酸，水可以阻止物质的溢出，起到水封的作用；
（4）溴乙烷的密度大于水；
（5）由图可知，A中发生+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，装置D的锥形瓶中小试管内苯（或四氯化碳）吸收溴，锥形瓶内的液体为水，吸收HBr气体，然后滴加硝酸银检验溴离子；
（6）检验某溴乙烷中的溴元素，可以将溴乙烷碱性水解，再将溶液调成酸性，再检验溴离子即可；

解答 解：（1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯，发生反应的原理方程式为：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案为：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（2）步骤①中检验装置气密性的具体做法是组装好装置后，在U型右边导管口连接一个管带有胶管的玻璃导管，将导管放入水面下，加热烧瓶，若导管口处有气泡产生，停止加热后导管内有一段水柱产生，证明装置的气密性良好，
故答案为：组装好装置后，在U型右边导管口连接一个管带有胶管的玻璃导管，将导管放入水面下，加热烧瓶，若导管口处有气泡产生，停止加热后导管内有一段水柱产生，证明装置的气密性良好；
（3）溴化氢极易溶于水，形成的氢溴酸是强酸，水可以阻止易挥发物质HBr的溢出，起到水封的作用，
故答案为：溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境；
（4）溴乙烷的密度大于水，所以反应完毕后，U型管内液体分层，溴乙烷在下层，
故答案为：下；
若发生加反应不生成副产物，若发生取代反应生成HBr，
（5）由图可知，A中发生+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，装置D的锥形瓶中小试管内苯（或四氯化碳）吸收溴，锥形瓶内的液体为水，吸收HBr气体，然后滴加硝酸银检验溴离子，所以①装置D的锥形瓶中，小试管内的液体是 CCl₄，其主要作用是吸收挥发出来的溴蒸气，②反应后向锥形瓶中滴加 硝酸银溶液（或紫色石蕊试液），若 硝酸银溶液（或紫色石蕊试液）证明该反应为取代反应，
故答案为：苯（或四氯化碳）；吸收挥发出来的溴蒸气；硝酸银溶液（或紫色石蕊试液）；有淡黄色沉淀产生（或紫色石蕊试液变红）；
（6）检验某溴乙烷中的溴元素，可以将溴乙烷碱性水解，再将溶液调成酸性，再检验溴离子即可，其操作为加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成，
故选D．

点评 本题考查了溴苯和溴乙烷的制取，这是一个综合性较强的实验题，连续制备两种产品溴苯和溴乙烷，需要根据题意及装置图示，联系所学知识合理分析完成，本题难度中等．