Question

4．Ⅰ．某同学设计了如图所示的实验装置（夹持装置已略去）来研究苯和溴发生的反应．
实验步骤如下：①按如图所示的装置连接好仪器；②检查装置的气密性；③在装置A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞；④将烧瓶a中气体收集满后，向烧杯中加水，挤压预先盛有水的胶头滴管，观察实验现象．
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．
（2）能证明装置A中发生的反应为取代反应的实验现象是烧瓶a中产生喷泉现象．
（3）装置B的作用是吸收挥发出的苯及溴蒸气．
（4）为除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的试剂是NaOH（填化学式），充分振荡，静置后再分液（填操作名称）．
Ⅱ．下列实验设计或操作合理的是BCDF．
A．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯；
B．只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇
C．实验室制取乙烯时必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
D．将10滴溴乙烷加入1mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子
E．工业酒精制取无水酒精时现加生石灰后蒸馏，蒸馏必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
F．为了减缓电石和水的反应速率，可用饱和食盐水来代替．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）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；
（2）能证明装置A中发生的反应为取代反应，需要证明反应产物中生成溴化氢气体；
（3）反应放热，苯和溴易挥发，随产物挥发，通过装置B中四氯化碳会吸收苯和溴蒸气；
（4）为除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的试剂是氢氧化钠溶液，振荡静置分层后分液进行分离；
Ⅱ．A．苯和液溴发生取代反应，和溴水不发生反应；
B．苯不溶于水比水轻，硝基苯不溶于水比水重，乙醇和水混溶；
C．实验室制备乙烯需要测定反应混合溶液的温度；
D．溴乙烷在强碱水溶液中水解生成溴化钠，溶液中加入硝酸银会生成淡黄色沉淀；
E．蒸馏是利用温度计测定流出成分的沸点，水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处；
F．电石与水反应非常剧烈，为了减慢反应速率可用饱和食盐水代替水反应．

解答 解：Ⅰ．（1）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，化学反应为：C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案为：C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）能证明装置A中发生的反应为取代反应，需要证明反应产物中生成溴化氢气体，溴化氢极易溶于水，若生成溴化氢在装置C的a处烧瓶中会发生喷泉现象，
故答案为：烧瓶a中产生喷泉现象；
（3）反应放热，苯和溴易挥发，随产物挥发，相似相容原理可知，通过装置B中四氯化碳会吸收苯和溴蒸气，
故答案为：吸收挥发出的苯及溴蒸气；
（4）为除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的试剂是氢氧化钠溶液，Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，溴苯不溶于水，振荡静置分层后分液进行分离，
故答案为：NaOH；分液；
Ⅱ．A．苯和液溴发生取代反应，和溴水不发生反应只出现萃取，故A错误；
B．苯不溶于水比水轻，硝基苯不溶于水比水重，乙醇和水混溶，只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇，上层为苯，中间层为乙醇溶液，下层为硝基苯，故B正确；
C．实验室制备乙烯需要测定反应混合溶液的温度，使我的迅速升高到170°C，防止其他温度下生成副产物，故C正确；
D．溴乙烷在强碱水溶液中水解生成溴化钠，有机物中溴原子变化为溴离子，溶液中加入硝酸银会生成淡黄色沉淀，检验溴元素的存在，故D正确；
E．蒸馏是利用温度计测定流出成分的沸点，水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，不能插入混合溶液，故E错误；
F．制取乙炔实验中常利用饱和食盐水代替水反应，是为了减缓反应速度，故F正确；
故答案为：BCDF．

点评 本题考查了溴苯的实验制备、反应类型的实验验证、注意实验基本操作的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．