题目内容

【题目】溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

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

按下列合成步骤回答问题:

(1)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,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是______________;

(2)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溶液洗涤的作用是____________;

③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是________;

(3)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,下列操作中必须的是________(填入正确选项前的字母);

A.重结晶 B.过滤

C.蒸馏 D.萃取

(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。

A.25 mL B.50 mL

C.250 mL D.500 mL

【答案】(1)HBr 吸收HBr和Br2(2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B

【解析】(1)铁屑作催化剂,a中发生的反应为+Br2+HBr,HBr气体遇水蒸气会产生白雾。装置d的作用是进行尾气处理,吸收HBr和挥发出的溴蒸气。(2)②未反应的Br2易溶于溴苯中,成为杂质;Br2在水中的溶解度较小,但能与NaOH溶液反应;又反应生成的HBr极易溶于水,溴苯表面会附着有氢溴酸,故NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。③分出的粗溴苯中混有水分,加入少量氯化钙可以除去水分。(3)苯与溴苯互溶,上述分离操作中没有除去苯的试剂,所以经过上述操作后,溴苯中的主要杂质是苯。根据苯与溴苯的沸点有较大差异,用蒸馏的方法可以将二者分离。(4)4.0 mL液溴全部加入a容器中,则a容器中液体的体积约为19 mL,考虑到反应时液体可能会沸腾,液体体积不能超过容器的,故选择50 mL容器为宜。

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