Question

15．某化学课外小组用图所示装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
（1）写出A中反应的化学方程式C₆H₆+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$C₆H₅Br+HBr．
（2）A中铁丝的作用作催化剂．
（3）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，目的是除去溶于溴苯中的溴，写出有关的化学方程式Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O．
（4）C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气．
若证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO₃溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明．另一种验证的方法是向试管D中加入石蕊试液，现象是溶液变红色．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）A中铁丝的作用作催化剂；
（3）溴能与氢氧化钠反应而溴苯不能；
（4）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氢；苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成．

解答 解：（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：发生反应为：C₆H₆+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案为：C₆H₆+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）苯与液溴发生在铁丝做催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，
故答案为：作催化剂；
（3）氯气与NaOH溶液的反应：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．将其中的“Cl”换成“Br”即得Br₂与NaOH溶液反应的化学方程式，Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O，由此可知实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，除去溶于溴苯中的溴，
故答案为：除去溶于溴苯中的溴；Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（4）CCl₄能溶解溴不能溶解溴化氢，C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气，如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成，如果发生的是加成反应，则无HBr生成．也就是说，如果要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成．题目已经给出检验Br^-的方案，我们再回答出检验H⁺的方法即可．但溴易挥发，溴化氢气体中的溴蒸气对溴化氢的检验有干扰作用，因此，在检验溴化氢前必须除去溴蒸气，这也正是C中盛放的CCl₄的作用．
故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气；石蕊试液；溶液变红色．

点评 本题考查苯的取代反应方程式及实验现象以及产物HBr的检验，题目难度中等，注意掌握苯的取代反应原理，明确反应的产物及HBr的化学性质进行解题．