Question

10．苯与液溴制取溴苯
（1）溴苯制取的化学反应方程式：反应类型：取代反应
（2）装置A的名称是：冷凝管
（3）冷凝水顺序：B（A．上进下出B．下进上出），长导管的作用：导气、冷凝
（4）B装置导管位置为什么要处于如图所示位置，而不能伸入液面以下，请解释原因：防倒吸
（5）实验结束后，得到粗溴苯要用如下操作提纯，①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④用10% NaOH溶液洗；⑤分液．正确的操作顺序是B
A．⑤④②①③B．②④⑤③①C．④②⑤①③D．②⑤①④③

Answer 1

分析 在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，A装置是冷凝管，冷凝水采用下进上出原则，目的是增大冷凝时间，长导管能起冷凝和导气的作用，生成的溴化氢通入长导管进入锥形瓶中，溴具有挥发性，所以生成的溴化氢中含有溴，溴、溴化物都污染大气，不能直接排空，二者都与碱反应，所以用氢氧化钠吸收溴化氢和未反应的溴，干燥管能干燥气体且能减缓锥形瓶中气压，防止安全事故的发生；
（1）溴和苯在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和HBr；
（2）装置A的名称是冷凝管；
（3）冷凝水采用逆流方式；长导管能导气和冷凝；
（4）HBr极易溶于NaOH溶液，如果导气管插入液面下易产生倒吸；
（5）可溶性的物质易溶于水，所以用水洗涤易溶于水的物质；溴和氢氧化钠能反应所以可用氢氧化钠除去溴；干燥剂能吸收水分，利用物质沸点的不同可分离沸点不同的物质．

解答 解：在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，A装置是冷凝管，冷凝水采用下进上出原则，目的是增大冷凝时间，长导管能起冷凝和导气的作用，生成的溴化氢通入长导管进入锥形瓶中，溴具有挥发性，所以生成的溴化氢中含有溴，溴、溴化物都污染大气，不能直接排空，二者都与碱反应，所以用氢氧化钠吸收溴化氢和未反应的溴，干燥管能干燥气体且能减缓锥形瓶中气压，防止安全事故的发生；
（1）溴和苯在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和HBr，反应方程式为，该反应是取代反应，故答案为：；取代反应；
（2）装置A的名称是冷凝管，故答案为：冷凝管；
（3）冷凝水采用逆流方式，所以采用下进上出原则；长导管能导气和冷凝，故答案为：B；导气、冷凝；
（4）HBr极易溶于NaOH溶液，如果导气管插入液面下易产生倒吸，为防止倒吸，所以导气管不能伸入液面下，故答案为：防倒吸；
（5）该反应中，铁和溴能反应生成溴化铁，溴化铁作催化剂且易溶于水，所以混合物中含溴化铁；苯和溴不可能完全反应，混合物中含有溴和苯；制取溴苯的同时还有溴化氢生成，所以混合物的成分有：溴化铁、溴、苯、溴苯、溴化氢．
所以操作顺序如下：
第一步：HBr、溴化铁易溶于水而其它物质不易溶于水，所以先水洗洗去氢溴酸和溴化铁；
第二步：溴和氢氧化钠反应，所以用氢氧化钠洗去溴单质；
第三步：第二步洗涤会残留部分氢氧化钠，氢氧化钠能溶于水而其他物质不溶于水，所以用水洗去多余的氢氧化钠；
第四步：用水洗涤后会残留部分水分，所以用干燥剂除去多余的水；
第五步：两者沸点不同，苯的沸点小，被蒸馏出，溴苯留在母液中，所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯，
故选B．

点评 本题以溴苯制取为载体考查物质制备，为高频考点，明确实验原理及基本操作方法、操作步骤是解本题关键，难点是（5）中操作先后顺序判断，知道各洗涤剂的作用，易错点是冷凝管中水流方向判断，题目难度中等．