题目内容
【题目】某同学用如下图所示装置(Ⅰ)制取溴苯和溴乙烷。
已知
(1)已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为－119℃，密度为1.46 g·cm－3。
(2)CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O，
CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O，
2CH3CH2OH
C2H5—O—C2H5+H2O
主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至恰好没过进气导管口。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。
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)写出A中反应的化学方程式__________________________________________________，导管a的作用是____________________。
(2)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是______________________________。
(3)反应完毕后，U形管中分离出溴乙烷时所用的最主要仪器的名称是(只填一种)__________。
(4)步骤④中能否用大火加热，理由是____________________。
(5)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应。该同学用装置(Ⅱ)代替装置B、C直接与A相连重新反应。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________________。
【答案】
冷凝回流反应物 溶解HBr，防止HBr及产物逸出 分液漏斗 不可，易发生副反应生成乙醚、乙烯等 苯 吸收挥发出的溴蒸气 AgNO3 吸收并检验生成的HBr气体，证明是取代反应
【解析】
（1）根据信息，烧瓶中加入一定量的苯和液溴，铁作催化剂，即烧瓶中发生的反应方程式为：
；该反应为放热反应，苯和液溴易挥发，导管a的作用是冷凝回流反应物，提高原料的利用；
（2）烧瓶中产生HBr与锥形瓶中的乙醇，在浓硫酸的作用下发生CH3CH2OH＋HBr
CH3CH2Br＋H2O，根据信息(1)，有部分HBr未参与反应，且HBr会污染环境，因此U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解HBr，防止HBr及产物逸出污染环境；
（3）溴乙烷为无色液体，难溶于水，因此从U形管中分离出溴乙烷的方法是分液，所用的最主要仪器是分液漏斗；
（4）根据信息(2)，温度达到140℃发生副反应，产生乙醚，温度如果达到170℃时产生乙烯，因此步骤④不可大火加热；
（5）证明溴和苯发生取代反应，需要验证该反应产生HBr，溴蒸气对HBr的检验产生干扰，利用溴易溶于有机溶剂，因此小试管内的液体为苯（或其他合适的有机溶剂如四氯化碳等）；其作用是吸收挥发出的溴蒸气；验证HBr，一般用硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有淡黄色沉淀产生，说明苯与溴发生的是取代反应，因此硝酸银溶液的作用是吸收并检验生成HBr气体，证明是取代反应。
