Question

【题目】德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构.为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如图实验方案。

①按如图所示的装置图连接好各仪器；

②检验装置的气密性；

③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少最铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹K1、K2、K3；

④待C中烧瓶收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压預先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。

请回答下列问题。

（1）A中所发生反应的反应方程式为_____，能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______。

（2）装置B的作用是________。

（3）C中烧瓶的容积为500mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，则实验结束时，进入烧瓶中的水的体积为_____mL (空气的平均相对分子质量为29）。

（4）将装置A 内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：

①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用5%的NaOH 溶液洗涤，振荡，分液；③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；④加入无水氯化钙干燥；⑤____________________ （填操作名称）。

Answer 1

【答案】 a烧瓶中产生“喷泉”现象 除去未反应的苯蒸汽和溴蒸汽 450 蒸馏

【解析】分析:(1)苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢;
(2)因为反应放热,苯和液溴均易挥发,溴的存在干扰检验H+和Br-;
(3)根据相对密度进行计算;
(4) 通过蒸馏方法获得纯净的溴苯。

详解:(1)苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢,苯分子里的氢原子被溴原子所代替，方程式为:,该反应为取代反应,不是加成反应,所以苯分子中不存在碳碳单双键交替,所以凯库勒观点错误,生成的溴化氢极易溶于水,所以a烧瓶中产生“喷泉”现象，

因此，本题正确答案是:, a烧瓶中产生“喷泉”现象；
(2)因为反应放热,苯和液溴均易挥发,苯和溴极易溶于四氯化碳,用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，以防干扰检验H+和Br-;
因此，本题正确答案是:除去未反应的苯蒸气和溴蒸气；
(3) 烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,故烧瓶中混合气体的平均分子量为37.9×2=75.8,
设HBr的体积为x，空气的体积为y，则:81+29=75.8①；x+y=500②；联立①②计算得出:x=450mL，y=50mL，故进入烧瓶中的水的体积为x=450mL，
因此，本题正确答案是: 450；
(4) 加入无水CaCl2粉末干燥，然后通过蒸馏操作，获得纯净的溴苯，故答案为：蒸馏。