Question

按如图所示的装置和以下实验步骤，可以制取少量的溴苯和溴乙烷．已知乙醇在一定条件下与氢溴酸反应可制备溴乙烷：

C₂H₅OH+HBr→C₂H₅Br+H₂O

主要实验步骤如下：①连接好装置，检查装置的气密性；②向烧瓶中加入一定量的苯和液溴．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10min．

请填写下列空白：

（1）写出制取溴苯的化学方程式：　　．

（2）步骤③中观察到的现象是：　　．

（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）实验结束，从烧瓶的混合物中分离出粗制黄色的溴苯，产生黄色的原因是其中含有　（填化学式）．欲得到无色的溴苯的方法是　　（填试剂和操作名称）．

Answer 1

考点： 性质实验方案的设计．

分析： （1）纯铁丝和溴反应生成三溴化铁，三溴化铁与苯作用，生成溴苯和铁，铁作催化剂，苯和液溴反应生成溴苯和溴化氢，据此书写方程式；

（2）苯与液溴发生取代反应，该反应为放热反应，溴和苯在烧瓶中变成蒸气；

（3）CH₃CH₂Br难溶于水，水可以阻止物质的溢出，起到水封的作用，C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底可溶解吸收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；分液用到分液漏斗；

（5）常温下，氢氧化钠可以和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠的水溶液，和溴苯不互溶，不反应，欲得到无色的溴苯的方法是用NaOH溶液洗涤分液．

解答： 解：（1）将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中，铁和溴反应生成三溴化铁，2Fe+3Br₂=2FeBr₃，三溴化铁与苯作用，生成溴苯和铁，同时有溴化氢生成，铁作催化剂，所以制备溴苯的化学反应方程式为：C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr，

故答案为：C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr；

（2）苯和液溴在铁粉催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氫，该反应为放热反应且反应剧烈，苯和溴单质沸点低，易挥发，溴蒸气为红棕色，所以步骤③中观察到的现象是：剧烈反应，瓶上方有红棕色气体产生，

故答案为：剧烈反应，瓶上方有红棕色气体产生；

（3）CH₃CH₂Br难溶于水，溴化氢极易溶于水，形成的氢溴酸是强酸，U形管内的蒸馏水用来溶解吸收HBr，防止HBr及CH₃CH₂Br逸出，

故答案为：一是溶解溴化氢、二是液封（防止产物及溴化氢挥发）；

（4）溴乙烷是一种无色的油状液体物质，和水是互不相溶的，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），可以采用分液的方法来实现物质的分离，最主要仪器为分液漏斗，

故答案为：U形管中蒸馏水底部有无色油状液体；分液漏斗；

（5）过量的溴溶解在溴苯中而使溴苯显黄色，常温下，氢氧化钠可以和溴单质反应，和溴苯不互溶，不反应，欲得到无色的溴苯可用NaOH溶液洗涤：2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，再用分液的方法分离，

故答案为：Br₂；用NaOH溶液洗涤分液．

点评： 本题主要考查了苯的性质、溴苯和溴乙烷的制备，把握反应原理、实验装置的作用、现象与结论的分析等为解答的关键，平时须注意积累相关反应知识，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．