题目内容
【题目】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:
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苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/°C | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_____________;制取溴苯的化学方程式___________________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL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:____________________。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是___;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必须的是_______(填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
【答案】 HBr ; 吸收HBr和Br2
除去HBr和未反应的Br2 干燥 苯 C B
【解析】(1)铁粉存在下,苯和液溴发生了取代反应,生成溴苯和HBr。HBr具有挥发性,接触到水蒸气形成酸雾。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。制取溴苯的化学方程式为:
。
(2)实验中制得的溴苯中一定含有单质溴,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,分液后就可以分离出相对纯净然后加干燥剂
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯(其余杂质都在以上的洗涤中除去),苯的沸点比溴苯低,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯。
(4)操作过程中,在a中加入15mL无水苯,10mL水和4.0mL液态溴,烧瓶中注入的液体一般不超过其容积的2/3,不少于其体积的1/3,所以a的容积最适合的是50mL。