Question

5．实验室制备溴苯可用下图所示装置
（1）关闭F夹，打开C夹，向装有少量苯的三口烧瓶的A口加少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为
（2）D、E试管内出现的现象为有白雾产生，试液变红，生成浅黄色沉淀．
（3）待三口烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时松开F夹，关闭C夹，可以看到的现象是液体倒吸，三口烧瓶中液体分层
（4）本实验若要证明苯与溴发生了取代反应，你认为此方案是否合理，发生反应时可能会有苯、溴等挥发出来，液溴溶于水后产生的Br^-与AgNO₃溶液反应生成浅黄色沉淀，所以不能证明反应是取代反应（填是或否），若不合理请说明改进方法可在装置A、C之间连接一个除杂的洗气瓶，内盛苯或四氯化碳等有机溶剂
（5）欲将三口烧瓶中的溴苯分离提纯，用如下的操作精制 ①蒸馏　②水洗　③用干燥剂干燥　④10% NaOH溶液洗　⑤水洗．正确的操作顺序是B
A．①②③④⑤B．②④⑤③①C．④②③①⑤D．②④①⑤③

Answer 1

分析 关闭F夹，打开C夹，向装有少量苯的三口烧瓶的A口加少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，三口烧瓶中Fe和溴反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下苯和溴发生取代反应生成溴苯，同时还生成HBr，HBr水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红色，溴具有挥发性，溴和水反应生成的HBr和硝酸银反应生成AgBr淡黄色沉淀，溴能和NaOH反应生成无毒物质．
（1）在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯；
（2）生成的HBr遇水产生雾，石蕊试液遇酸变红色；溴离子和银离子反应生成淡黄色沉淀；
（3）HBr极易溶于水而产生倒吸现象，互不相溶的液体混合时分层；
（4）挥发出的溴和生成的HBr都能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀，要证明发生了取代反应，应该先除去挥发的溴然后用硝酸银检验HBr；
（5）三口烧瓶中的溴苯和未反应的溴、苯互溶，用水除去生成的HBr，用NaOH溶液除去
未反应的溴，用水除去溴化钠，然后干燥剂干燥除去水分，最后用蒸馏方法得到较纯净的溴苯．

解答 解：关闭F夹，打开C夹，向装有少量苯的三口烧瓶的A口加少量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，三口烧瓶中Fe和溴反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂条件下苯和溴发生取代反应生成溴苯，同时还生成HBr，HBr水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红色，溴具有挥发性，溴和水反应生成的HBr和硝酸银反应生成AgBr淡黄色沉淀，溴能和NaOH反应生成无毒物质．
（1）在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯，反应方程式为，
故答案为：；
（2）生成的HBr遇到水生成氢溴酸小液滴而产生白雾，石蕊试液遇酸变红色，所以D中产生白雾且试液变红色；溴离子和银离子反应生成淡黄色沉淀，看到的现象是生成淡黄色沉淀，
故答案为：有白雾，试液变红色；生成淡黄色沉淀；
（3）HBr极易溶于水而产生倒吸现象，互不相溶的液体混合时分层，水和苯、溴苯不互溶，所以看到的现象是液体倒吸，三口烧瓶中液体分层，
故答案为：液体倒吸，三口烧瓶中液体分层；
（4）挥发出的溴和生成的HBr都能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀，所以该实验不能证明是取代反应，要证明发生了取代反应，应该先除去挥发的溴然后用硝酸银检验HBr，其改进方法为，
故答案为：发生反应时可能会有苯、溴等挥发出来，液溴溶于水后产生的Br^-与AgNO₃溶液反应生成浅黄色沉淀，所以不能证明反应是取代反应；可在装置A、C之间连接一个除杂的洗气瓶，内盛苯或四氯化碳等有机溶剂；
（5）三口烧瓶中的溴苯和未反应的溴、苯互溶，用水除去生成的HBr，用NaOH溶液除去
未反应的溴，用水除去溴化钠，然后干燥剂干燥除去水分，最后用蒸馏方法得到较纯净的溴苯，所以操作顺序是②④⑤③①，故选B．

点评 本题考查制备实验方案设计及实验评价，为高频考点，明确实验原理及物质性质是解本题关键，知道每个仪器的作用及可能发生的反应、产生的现象，难点是（4）题实验改进，侧重考查学生实验操作、实验评价能力，题目难点中等．