题目内容
【题目】溴苯是无色油状液体,具有苯的气味。化工上主要用于溶剂、分析试剂和有机合成等。某化学小组欲利用如图所示的装置通过实验探究:
Ⅰ.苯与液溴发生取代反应:已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4
Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O
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(1)仪器X的名称______________ ,实验室制备溴苯的化学方程式为____________________;
这样制取的溴苯中会溶解过量的Br2 ,可以用________洗涤除Br2。
A.Na2SO3溶液 B.H2O C.乙醇溶液 D.NaOH溶液
(2)制取溴苯的实验操作步骤如下:
①连接装置,其接口顺序为(填字母):d接________,________接________,________接c;
②检查装置的气密性;
③C中加入固体药品,滴加浓硫酸,再打开D处开关K,点燃C处酒精灯;将D装置中的铁丝插入混合液中,一段时间后,D中液体沸腾,原因是_____________________;
④关闭C中分液漏斗的旋塞。
(3)A中对广口瓶进行热水浴的目的_________________________________。
(4)若B中有淡黄色沉淀生成,能否确定苯与液溴发生了取代反应?________(答“能”或“否”)解释其中的原因_________________________________;
Ⅱ.探究苯与液溴在催化剂作用下的反应机理。
查阅文献:①Br+有强氧化性,可以和水分子发生氧化还原反应 ②苯与液溴在溴化铁催化下的反应机理共分三步:(填写下列空白)
第一步:Br2+FeBr3
Br++FeBr
第二步:![]()
请完成第三步反应:__________________________;该小组将A装置中浓硫酸替换成稀硫酸时实验失败,试从反应机理推测可能的原因是___________________________________。
【答案】球形冷凝管
+Br2![]()
+HBr AD a b e f 该反应是放热反应 防止溴蒸气冷凝 否 D中会挥发出少量的Br2,Br2也可以和硝酸银产生淡黄色沉淀 FeBr4-+
→FeBr3+
+HBr 有水的情况下,无法生成Br+
【解析】
c装置发生反应:MnO2+2NaBr+2H2SO4
Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O,制备溴单质,为防止溴蒸汽冷凝,在A中对广口瓶进行热水浴,溴蒸汽在D中与苯发生反应:
,最后在硝酸银中吸收未反应溴蒸汽和溴化氢,防止污染空气,据此分析作答。
(1)仪器X为球形冷凝管;实验室用苯和溴在催化剂的作用下反应制备溴苯,化学方程式为:
;
A.Br2氧化性强,能氧化Na2SO3溶液,生成易溶于水的盐,有利于分液分离,故A正确;
B.Br2易溶于溴苯,而微溶于难水,无法通过分液进行分离,故B错误;
C.乙醇与水混溶,且是良好的有机溶剂,无法分层,不可分液分离,故C错误;
D.Br2能溶于NaOH溶液,生成易溶于水的盐,有利于分液分离,故D正确;
答案为AD;
(2)①溴蒸汽由C制备,由d到a进入热水浴防止冷凝,由c到e进入D中反应,在B中吸收尾气,则顺序为d、a、b、e、f、c;
③C中加入固体药品,C处滴加浓硫酸,再打开D处开关K,点燃C处酒精灯,制得溴蒸汽反应;该反应是放热反应,插入铁丝于混合液中,一段时间后,D中液体沸腾;
(3)为防止Br2蒸气冷凝,A中对广口瓶进行热水浴;
(4)Br2有挥发性,D中会挥发出少量的Br2,Br2也可以和硝酸银产生淡黄色沉淀,故不能确定苯与液溴发生了取代反应;
Ⅱ.第三步反应为溴苯的生成,化学反应为:
;将A装置中浓硫酸替换成稀硫酸时实验失败,有水情况下,无法生成Br+。
【题目】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
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选项 | a中的物质 | b中的物质 | c中收集的气体 | d中的物质 |
A | 浓氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 浓硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 浓盐酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |