Question

苯和溴的取代反应的实验装置如图所示，其中A为带支管口的试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉．

填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒内就发生反应．写出A中所发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）：

 

．
（2）试管C中苯的作用是

 

．反应开始后，观察D和E两试管，看到的现象为

 

．
（3）反应2～3min后，在B中可观察到的现象是

 

．利用这种方法得到的粗溴苯中还含有的杂质主要是

 

，需进一步提纯，下列操作中必须的是

 

（填正确答案前的字母）
A．蒸馏    B．重结晶   C．过滤   D．萃取
（4）该实验除①步骤简单，操作方便，成功率高；②各步现象明显；③对产品便于观察这三个优点外，还有一个优点是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,制备实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）苯和液溴在催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯和溴化氢，据此写出反应的化学方程式；
（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）溴苯是有机物，不溶于氢氧化钠溶于，且密度大于氢氧化钠溶液；苯容易挥发，制取的溴苯中会混有苯；实验室中，相互溶解的两种液体，可以利用蒸馏操作分离；
（4）苯有毒，需要进行尾气吸收，本实验能够充分吸收有毒气体，避免了环境污染．

解答： 解：（1）苯和液溴在催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯，反应方程式为：+Br₂

FeBr3

+HBr，
故答案为：+Br₂

FeBr3

+HBr；
（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：除去HBr气体中混有的溴蒸气；D试管中石蕊试液慢慢变红，并在导管口有白雾产生，然后E试管中出现浅黄色沉淀；
（3）溴苯是有机物，氢氧化钠溶液是无机物，所以溴苯和氢氧化钠溶液不互溶，且溴苯的密度大于水的密度，所以在B中的氢氧化钠溶液里可观察到的现象是底层出现油状液体；苯易挥发，该方法制取的溴苯中会含有杂质苯；苯和溴苯相互溶解，需要通过蒸馏操作分离，所以A正确，
故答案为：在溶液底部有无色油状液体；苯；A；
（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，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：充分吸收有毒气体，防止污染环境．

点评：本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，侧重考查苯的取代反应实验，涉及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，试题综合性较强，注意苯能和液溴发生取代反应，不与溴水反应．