题目内容
【题目】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·cm－3 | 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__________________，作用为__________。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4.0 mL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。写出a中发生反应的化学方程式：__________________。
(3)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用__________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙(一种干燥剂)，静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是__________________。
(4)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，需进行的操作方法为________。
【答案】球形冷凝管 冷凝回流 HBr 2Fe+3Br2=2FeBr3，
+Br2
+HBr 除去未反应的Br2 干燥溴苯 苯 蒸馏
【解析】
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，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，以防止产生污染；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，经无水氯化钙干燥后，再进行蒸馏分离提纯。
(1)根据仪器结构可知：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；
(2)苯与液溴发生取代反应产生溴苯和HBr，反应生成HBr气体遇水蒸气形成白雾；装置a中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3，+Br2+HBr；
(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，发生反应：2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O，使未反应的Br2变成NaBr和NaBrO进入到水中；
③加无水氯化钙作干燥剂，所以无水氯化钙的作用是干燥溴苯；
(4)经上述干燥后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但二者的沸点不同，相对来说苯的沸点较低，所以采用蒸馏的方法进行分离。
