Question

探究苯和溴的取代反应，甲用如下图所示的装置Ⅰ进行如下实验：

将一定量的苯与溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5 min后发现装有AgNO₃溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯和溴发生了取代反应。

（1）装置I中①的化学方程式为

_______________________________________________________，

_______________________________________________________。

（2）①中长导管的作用是________________________________________________。

（3）烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是__________________________，要想得到纯净的产物，可用____________试剂洗涤。洗涤后分离产品应使用的仪器是_______________。

（4）甲做实验时，乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出，提出必须先除去红棕色气体，才能验证锥形瓶中的产物，原因是___________________________________。

（5）乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是：苯；液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳。

a的作用是___________________________________

b中的试剂是_________________________________

比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是：（答出两点即可）

①____________________________________________

②____________________________________________

Answer 1

【答案】（1）2Fe＋3Br₂===2FeBr₃  

    

（2）导气，冷凝回流

（3）与Br₂  NaOH溶液  分液漏斗

（4）挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀

（5）防止倒吸安全装置  苯或四氯化碳　

主要优点是：

①防止倒吸　 ②可以控制反应进行程度　 ③避免杂质干扰　 ④防止污染空气

【解析】试题分析：（1）因溴与铁反应生成溴化铁：2Fe+3Br₂ ═2FeBr₃，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢：C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr，故答案为：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr。

（2）反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质冷凌，防止对产物的干扰，即长导管的作用为导气，冷凝回流。

（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴。可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液，故答案为与Br₂  NaOH溶液  分液漏斗。

（4）验证先首先要除杂，否则挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀。

（5）从图上信息可知，支管是短进短出a的的作用是防止倒吸安全装置。B中要除去Br₂，试剂为苯或四氯化碳。根据以上分析，装置Ⅱ的主要优点是①防止倒吸；②可以控制反应进行程度；③避免杂质干扰；④防止污染空气。

考点：苯的性质 实验设计及探究

点评：本题主要考查了苯的性质实验，掌握反应的原理、各物质的性质以及操作的方法是解题的关键。