题目内容
(8分)某同学用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体,难溶于水,沸点为38.4℃,熔点为-119℃,密度为1.46 g·cm-3。
主要实验步骤如下:
①检查装置的气密性后,向烧瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至稍高于进气导管口处。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。
④点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10 min。
请填写下列空白:
(1)步骤③中观察到的现象是_____________________________________________。
(2)导管a的作用是_______________________________________________________。
(3)C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)反应完毕后,U形管内的现象是____________________________________________;
分离溴乙烷时所用的最主要仪器的名称是(只填一种)____________________________。
(5)步骤④中能否用大火加热,理由是___________________________________。
(6)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应,该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。
①装置D的锥形瓶中,小试管内的液体是________(填名称),其作用是________________;小试管外的液体是________(填名称),其作用是_________________。
②反应后,向锥形瓶中滴加________溶液,现象是__________________,其作用是____________________;装置D还可起到的作用是__________________________________。
(1)剧烈反应,液体沸腾,烧瓶上方及导管a中有红棕色气体'(2)导气、冷凝回流'(3)溶解吸收HBr,防止HBr及产物逸出'(4)液体分层,上层为水层,下层为无色油状液体'分液漏斗'(5)不能,易发生副反应生成乙醚、乙烯等'(6)①苯'吸收挥发出的溴蒸气'水'吸收HBr气体'②AgNO3'生成浅黄色沉淀'检验Br-的存在,证明发生的是取代反应'防止倒吸
【解析】这是一个综合性较强的实验题,连续制备两种产品:溴苯和溴乙烷,反应方程式为:+Br2FeBr3
+HBr,CH3CH2OH+HBr―→CH3CH2Br+H2O。
(1)溴与苯的反应为放热反应,会有溴蒸气产生;
(2)a导管很长,除导出HBr外,还起到冷凝回流的作用,使苯蒸气和溴蒸气回流到烧瓶中继续反应;
(3)U形管内的蒸馏水用来溶解吸收HBr,防止HBr及CH3CH2Br逸出;
(4)反应完毕,U形管内会发生液体分层现象,上层为水层,下层为无色油状液体(溴乙烷),可用分液漏斗进行分液;
(5)步骤④不能用大火加热,否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等;
(6)要证明溴与苯的反应是取代反应,必须检验有HBr生成。
①装置D的锥形瓶中小试管内应装苯,用于吸收溴蒸气;小试管外的液体为水,用于吸收HBr气体。
②反应后可向锥形瓶中滴加AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀(AgBr),证明发生的是取代反应。同时装置D还可防止倒吸。
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