题目内容

【题目】溴苯是一种常见的化工原料。查阅资料知:苯和液溴在溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯,此反应为放热反应。实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下。先向A中加入16.0mL的无水苯和5.0mL液溴,再将混合液慢慢滴入反应器B中。请回答下列问题:

溴苯

相对分子质量

78

160

157

颜色状态

无色液体

深红棕色液体

无色液体

密度/g·cm-3

0.88

3.10

1.50

沸点/℃

80

59

156

水中的溶解性

难溶

微溶

难溶

1)仪器A的名称为____

2)反应器B中发生的主要有机反应的化学方程式是___

3)下列关于该实验操作或叙述错误的是___(填字母序号)。

a.向反应器B中滴加苯和溴的混合液前需先关闭K

b.实验中装置C中的液体逐渐变为浅红色

c.实验中装置D中的导管口附近有白雾产生,溶液中产生淡黄色的沉淀,根据该现象说明苯和液溴发生的反应为加成反应

d.装置D中的导管不能插入液面以下和装置E中导管末端连接倒扣着的漏斗都是为了防倒吸

e.溴苯不能与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀

4)实验完毕待冷却后,经过下列步骤对溴苯进行分离提纯:

①向B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%NaOH溶液、10mL水洗涤。用NaOH溶液洗涤的作用是___

③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。

5)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为__,要进一步提纯,下列操作中必须的是___

a.萃取 b.蒸馏 c.重结晶 d.过滤 e.分液

6)若经过上述分离提纯的操作,经进一步精制得到6.2mL的溴苯,则该实验中溴苯的产率是___(计算结果保留三位有效数字)。

【答案】分液漏斗 +Br2+HBr ac 除去溶解在溴苯中没有反应完的溴 b 61.1%

【解析】

(1)仪器A为分液漏斗,可以控制苯、溴混合液的滴加速率,从而控制反应速率,故答案为:分液漏斗;

(2)容器B中为苯和液溴在溴化铁(FeBr3)存在的条件下反应生成溴苯和HBr,反应方程式为+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr

(3)a.向反应器B中滴加苯和溴的混合液前需先打开K,否则苯、溴的混合液不能顺利滴下,a错误;

bBr2易挥发,挥发至装置C中溶于CCl4呈浅红色,b正确;

c.实验中装置D中的导管口附近有白雾产生,溶液中产生淡黄色的沉淀,说明苯和液溴反应有HBr生成,为取代反应,c错误;

dHBr极易溶于水,因此装置D中的导管不能插入液面以下和装置E中导管末端连接倒扣着的漏斗都是为了防倒吸,d正确;

e.溴苯不会电离出Br-,因此溴苯不能与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀,e正确;

故答案为:ac

(4)Br2能与NaOH发生反应,因此可用NaOH溶液除去溶解在溴苯中没有反应完的溴,故答案为:除去溶解在溴苯中没有反应完的溴;

(5)由题干条件可知,苯过量,粗溴苯中还含有过量的未反应的苯,溴苯和苯的沸点差异较大,可用蒸馏的方法除去,故答案为:苯;b

(6)由题干信息可知,苯的物质的量为Br2的物质的量为,则苯过量,以Br2的物质的量计算,理论上生成0.097mol溴苯,质量为0.0968mol×157g/mol=15.2g,实际生成溴苯的质量为6.2mL×1.50g·cm-3=9.3g,则溴苯的产率为,故答案为:61.1%

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