Question

11．制备溴苯的实验装置如右图所示，请回答下列问题：
（1）反应开始前已向仪器A中加入的固体药品是铁粉，则装在左侧分液漏斗中的液体药品是苯、液溴．
（2）写出实验室制溴苯的化学方程式．
（3）该反应装置中冷凝管B有上、下两个口，冷却水应从下口进入（填“上”或“下”）．
（4）右侧分液漏斗中的物质在反应后加入A中（填“反应前”、“反应中”或“反应后”），用离子方程式表示其作用是Br₂+2OH^-=Br^-+BrO^-+H₂O．
（5）C中碱石灰的作用是吸收多余HBr，防止污染空气．
（6）该过程可以如下表述：3Br₂+2Fe=2FeBr₃； Br₂+FeBr₃=FeBr₄^-+Br⁺（不稳定）；
+Br⁺→[]；[]+FeBr₄^-→+HBr+FeBr₃．由上述反应可推知：+Br₂→+HBr 中的催化剂为BD．（填字母）
A．Br₂B．FeBr₃C．Br⁺D．FeBr₄^-．

Answer 1

分析 本题是依据苯的性质，用苯和溴为原料制备溴苯，并对反应后的混合物进行分离与提纯，得到纯净的溴苯，实验过程中为了防止溴的挥发，需要要安装冷凝装置，冷却水通常是低进高出，反应后的混合物通常用氢氧化钠溶液洗涤后再进行分液，因溴苯的密度比水大，分层后应在下层．
（1）该反应装置中仪器A的名称为三颈烧瓶，在溴化铁催化下，苯与液溴反应生成溴苯，装在左侧分液漏斗中的药品是反应物苯和液溴；
（2）苯与液溴反应生成溴苯的反应方程式；
（3）冷却水应从下口流入，上口流出，克服重力作用，流速较慢，可达到更好的冷凝效果；
（4）苯与液溴反应放热，溴易挥发；制备溴苯完成后，加入氢氧化钠溶液，利用溴和氢氧化钠反应，将溴苯中的溴除去；
（5）碱石灰吸收尾气，防止有毒气体逸出；
（6）催化剂的特征为反应前后质量和性质没有改变，据此判断．

解答 解：（1）该反应装置中仪器A的名称为三颈烧瓶，在溴化铁催化下，苯与液溴反应生成溴苯，反应开始前已向仪器A中加入的固体药品是铁粉，而装在左侧分液漏斗中的液体药品是苯、液溴，
故答案为：苯、液溴；
（2）在催化剂的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成，反应的化学方程式为：，
故答案为：；
（3）冷却水应从下口流入，上口流出，克服重力，与气体逆流，流速较慢，可达到更好的冷凝效果，
故答案为：下；
（4）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴蒸气是一种红棕色的气体，实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是使过量的Br₂与 NaOH充分反应，可以将溴苯中的溴除去，即Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，离子反应为2 OH^--+Br₂═Br^-+BrO^-+H₂O，
故答案为：反应后；Br₂+2OH^-=Br^-+BrO^-+H₂O；
（5）C中碱石灰的作用是利用碱石灰吸收多余HBr，防止有毒气体逸出，污染环境，
故答案为：吸收多余HBr，防止污染空气；
（6）FeBr₃、FeBr₄^-参与了反应，反应前后质量和性质没有改变，是C₆H₆+Br₂→C₆H₅Br+HBr中的催化剂，
故答案为：BD．

点评 本题考查了溴苯的制备，题目难度中等，侧重考查学生分析问题解决问题的能力，注意掌握苯的取代反应原理，明确反应的产物及HBr的化学性质是解答关键，相比于教材中的装置图，有所改进．