Question

3．如图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图．其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入铁屑粉少量．

填写下列空白：（注：溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应）
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应．写出A中所有反应的化学方程式2Fe+3Br₂═2FeBr₃，．
（2）试管C中苯的作用是吸收Br₂蒸汽；反应开始后，观察D和E试管，看到的现象为D中D管中变红；E中E管中出现浅黄色沉淀；
（3）在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器有DEF（填字母）
（4）改进后的实验除①步骤简单，操作方便，成功率高；②各步现象明显；③对产品便于观察这3个优点外，还有一个优点是除去Br₂的干扰．

Answer 1

分析 （1）将苯和溴的混合物滴入铁屑粉上后，铁屑和溴发生反应生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁做催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯；
（2）溴苯中的溴易挥发，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，据此分析苯的作用；该反应中有溴化氢生成，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸能使石蕊试液变红色；氢溴酸能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银；
（3）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸；
（4）溴化氢溶于水能得到氢溴酸，溴和水反应也可得到氢溴酸

解答 解：（1）将苯和溴的混合物滴入铁屑粉上后，铁屑和溴发生反应：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，苯和液溴在溴化铁做催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯，反应方程式为，
故答案为：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，；
（2）溴苯中的溴易挥发，溴和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理知，溴易溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽；该反应中有溴化氢生成，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸是酸性物质，能使石蕊试液变红色；氢溴酸能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，所以观察D和E两试管，看到的现象是D管中变红，E管中出现浅黄色沉淀，
故答案为：吸收Br₂蒸汽；D管中变红；E管中出现浅黄色沉淀；
（3）当两端压力发生压力变化时，液体会产生倒吸现象，因为倒置的漏斗下口很大，液体上升很小的高度就有很大的体积，上升的液体的本身的压力即可低偿压力的不均衡．因此由于上部还有空气隔离，液体不会倒吸入上端的细管道，所以具有防倒吸作用的仪器有F；而D和E中导管没有插入液面下，故也有防倒吸的作用，故答案为：DEF；
（5）溴化氢溶于水能得到氢溴酸，溴和水反应也可得到氢溴酸，如果没有C装置，无法判断该反应中是否有溴化氢生成；苯溶解了溴，除去的溴的干扰，所以能判断该反应有溴化氢生成，故答案为：除去Br₂的干扰．

点评 本题考查了苯的取代反应实验，考查的知识点有反应方程式的书写、产物的判断、蒸汽的成分及性质，综合性较强，难度较大，注意苯能和液溴发生取代反应，和溴水不反应．