Question

12．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：按下列合成步骤回答问题：

	苯	溴	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

（1）写出a中生成溴苯的化学方程式+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr；
（2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体，继续滴加至液溴滴完．装置d装置的作用是吸收HBr和Br₂．
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂；
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干燥．
（4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯；要进一步提纯，下列操作中必须的是D（填入正确选项前的字母）．
A．重结晶          B．过滤          C．萃取          D．蒸馏．

Answer 1

分析 （1）装置a中是苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
（3）根据溴苯中含有溴，单质溴能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不与NaOH溶液反应，也不溶于水，分液后，然后加干燥剂，据此解答；
（4）根据分离出的粗溴苯中含有未反应的苯，分离互溶的液体，利用沸点不同，可采用蒸馏的方法进行分离．

解答 解：（1）装置a中是苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式为+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr，
故答案为：+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，
故答案为：HBr；吸收HBr和Br₂；
（3）溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br₂变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，
故答案为：除去HBr和未反应的Br₂；干燥；
（4）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，溴苯留在母液中，
故答案为：苯；D．

点评 本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，题目难度中等．