题目内容

5．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：按下列合成步骤回答问题：
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
（1）仪器c的名称为球形冷凝管，温度计的作用是测定烧瓶内液体的温度．
（2）在a中加入30mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入8.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完，装置d的作用是吸收HBr和Br2；
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入15mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2．
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙进行吸水干燥，静置、过滤．
（4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质的结构简式为，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶     B．过滤      C．蒸馏      D．萃取
（5）在该实验中，a的容积最适合的是C（填入正确选项前的字母）．
A.25mL      B.50mL     C.100mL     D.250mL．

分析 （1）根据仪器构造分析；温度计测定瓶内液体的温度；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br2，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
（3）根据溴苯中含有溴，单质溴能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不与NaOH溶液反应，也不溶于水，分液后，然后加干燥剂，据此解答；
（4）根据分离出的粗溴苯中含有未反应的苯，分离互溶的液体，利用沸点不同，可采用蒸馏的方法进行分离；
（5）制取溴苯所加的液体的体积以及溶液的体积一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$．

解答 解：（1）仪器c为球形冷凝管；温度计测定烧瓶内液体的温度；
故答案为：球形冷凝管；测定烧瓶内液体的温度；
（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr遇水蒸气形成白雾；苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br2，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
故答案为：HBr；吸收HBr和Br2；
（3）溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，
故答案为：除去HBr和未反应的Br2；
（4）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，溴苯留在母液中；
故答案为：；C；
（5）操作过程中，在a中加入30mL无水苯，向a中加入15mL水，在b中小心加入8.0mL液态溴，所以a的容积最适合的是100mL，
故答案为：C．

点评 本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．下列物质间的归类正确的是（　　）
A．1H、2H、3H互为同素异形体
B．碳酸氢钠和纯碱是同一物质
C．乙醇（CH3CH2OH）与甲醚（CH3OCH3）互为同分异构体
D．O2与O3互为同位素
16．下列离子方程式不正确的是（　　）
A．足量乙酸与碳酸钠溶液反应：2 CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O
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D．乙醛溶液与足量的银氨溶液共热CH3CHO+2[Ag（NH3）2]++2OH-$\stackrel{△}{→}$CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
13．工业上用铝土矿（主要成分为A12O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝，冶炼铝的原料，提取的操作过程如图：

请回答下列问题：
（1）写出步骤①中发生反应的离子方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；滤渣①的成分为SiO2．
（2）写出步骤②中生成含铝化合物的化学方程式AlCl3+4NaOH=3NaCl+Na[Al（OH）]4或AlC13+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O；能否将此步骤中的NaOH 溶液更换为氨水？不能（填“能”或“不能”）．若不能，请说明理由：若用氨水，Fe3+与Al3+均沉淀，无法将二者分离（若能，则此空不答）．
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（4）若铝土矿的质量为mkg，最后得到A12O3的质量为nkg（忽略提取过程中铝元素的损失），则铝土矿中铝元素的质量分数为$\frac{27n}{51m}×100%$（用含m、n 的代数式表示）．
20．如图是某化学小组设计的制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置，其中D装置试管内盛有水，烧杯内为沸水浴．

回答下列问题：
（1）仪器a的名称是圆底烧瓶；其中反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
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（4）E装置中反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A装置中仍有Cl2产生，则B装置中的现象是瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升．
（5）量取20mLF装置中溶液，倒入分液漏斗中，然后再注入10mLCCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置、分层后分别取上层液和下层液进行试验，其中能使有色布条褪色的是上层液（填“上层液”或“下层液”）．
（6）F装置中倒置漏斗的主要作用是HC1极易溶于水，防倒吸．
1．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是（　　）
A．S、KB．C、AlC．Si、GeD．Ag、Cu
8．锡（Sn）是人类最早使用的元素之一，能形成SnCl2，SnCl4两种氯化物，SnCl2常温下为白色晶体，具有一维链状的聚合结构，气态时以单分子形式存在，而SnCl4常温下为无色液体．白锡和灰锡是Sn的两种同素异形体，白锡的晶体结构中Sn原子的配位数为4和6，灰锡的晶体结构与金刚石的晶体结构相似．白锡的密度大于灰锡的密度．

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（3）解释白锡的密度大于灰锡的密度的原因配位数大，空间利用率大．
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（5）SnCl2的一维链状聚合结构如图2所示，在分子结构中存在的化学键是共价键、配位键，其固体分子及气体分子中Sn的杂化方式分别为sp3、sp2．
（6）若灰锡的晶胞边长为a=648.9 pm，计算灰锡的密度 为$\frac{952}{6.02×1{0}^{23}×（648.9×1{0}^{-10}）^{3}}$   g/cm3（列出计算式即可），Sn的原子半径为140.5pm（已知$\sqrt{3}$≈1.732，计算结果保留4位有效数字）．
5．下列有关同分异构体的说法错误的是（　　）
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6．科学家发现两种粒子：第一种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子．下列有关这两种粒子的说法不正确的是（　　）
A．“零号元素”在元素周期表中与氢元素占同一位置
B．“四中子”的质量数为4，其质量比氢原子大
C．“四中子”不显电性
D．第二种粒子的化学式为O4，与O2互为同素异形体

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