Question

15．如图所示为苯和溴的取代反应的实验改进后的装置图，其中A为具有支管的试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉．

填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就会发生反应．该反应中铁屑粉的作用是催化剂，写出A中发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）．
（2）试管C中苯的作用是吸收Br₂蒸气．反应开始后，观察D和E两支试管，看到的现象为D、E液面上有白雾，D管中石蕊试液变红，E中有淡黄色沉淀生成．
（3）F中发生反应的离子方程式是H⁺+OH^-=H₂O．
（4）在上述整套装置中，采取了防倒吸措施的装置是DEF（填字母代号）．
（5）实验室得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏  ②水洗  ③用干燥剂干燥  ④10% NaOH溶液洗  ⑤水洗．正确的操作顺序是B（填写序号）
A．①②③④⑤B．②④⑤③①C．④②③①⑤D．②④①⑤③

Answer 1

分析 根据实验装置图可知，液溴和苯的混合物滴加到有铁粉的石棉网上，液溴和苯在Fe作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr，溴和苯都是易挥发的物质，所以反应生成的溴苯及大部分未的反应苯和溴流入到下面的氢氧化钠溶液中，生成的溴化氢及挥发出的溴、苯通过C装置，被苯和溴被吸收，溴化氢气体到D装置中能使石蕊变红，在E装置中溴化氢使硝酸银产生浅黄色沉淀，尾气用氢氧化钠吸收，由于溴化氢极易溶于水，所以F装置要用防止倒吸装置，
（1）苯和液溴在Fe作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr；
（2）溴易挥发，易溶液有机溶剂，用苯溶解溴，防止对D、E装置中反应干扰；该反应中有溴化氢生成，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸能使石蕊试液变红色；氢溴酸能和硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀；
（3）F进行尾气处理，吸收HBr；
（4）HBr易溶于水，直接将导管伸入水溶液液面以下，会发生倒吸；
（5）制备的溴苯中含有溴、溴化铁、苯等杂质，先用水洗去可溶性杂质，再用氢氧化钠溶液除去溴，通过分液方法分离，再用干燥剂干燥有机物溶液，最后蒸馏分离得到溴苯与苯．

解答 解：根据实验装置图可知，液溴和苯的混合物滴加到有铁粉的石棉网上，液溴和苯在Fe作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr，溴和苯都是易挥发的物质，所以反应生成的溴苯及大部分未的反应苯和溴流入到下面的氢氧化钠溶液中，生成的溴化氢及挥发出的溴、苯通过C装置，被苯和溴被吸收，溴化氢气体到D装置中能使石蕊变红，在E装置中溴化氢使硝酸银产生浅黄色沉淀，尾气用氢氧化钠吸收，由于溴化氢极易溶于水，所以F装置要用防止倒吸装置，
（1）苯和液溴在Fe作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr，反应方程式为：，
故答案为：催化剂；；
（2）溴易挥发，易溶液有机溶剂，用苯吸收Br₂蒸气，防止对D、E装置中反应的干扰；该反应中有溴化氢生成，能与水蒸气结合成氢溴酸液滴，液面上有白雾，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸是酸性物质，能使石蕊试液变红色，氢溴酸能和硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀；
故答案为：吸收Br₂蒸气；D、E液面上有白雾，D管中石蕊试液变红，E中有淡黄色沉淀生成；
（3）F进行尾气处理，吸收HBr，反应离子方程式为：H⁺+OH^-=H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；
（4）HBr易溶于水，直接将导管伸入水溶液液面以下，会发生倒吸，装置D、E中导管口在液面上方，能防止倒吸，F中倒置漏斗增大了气体与氢氧化钠溶液的接触面积，有缓冲作用，能够防止倒吸，
故答案为：DEF；
（5）制备的溴苯中含有溴、溴化铁、苯等杂质，先用水洗去可溶性杂质，再用氢氧化钠溶液除去溴，通过分液方法分离，再用干燥剂干燥有机物溶液，最后蒸馏分离得到溴苯与苯，正确的操作顺序是：②④⑤③①；
故答案为：B．

点评 本题考查有机物实验制备，涉及溴苯的制取，侧重考查学生对装置与原理的分析评价，明确各个装置的作用及基本操作方法，难度不大．