Question

7．某化学课外小组用如图装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
（1）写出A中有关反应的化学方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃；C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．
（2）观察到D中的现象是有雾状物质出现；
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴；，写该化学方程式：Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（4）C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯．
（5）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO₃溶液或石蕊试液，现象是产生淡黄色沉淀或溶液变红色则能证明．

Answer 1

分析 根据实验装置可知，将溴和苯的混合物滴入到铁丝上，在铁作催化剂的条件下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，溴和苯都是易挥发的物质，所以C装置中用四氯化碳吸收溴化氢气体中的苯和溴，生成的溴化氢用水吸收，注意要防止倒吸，所以导管口中液面上方，A中反应后的溶液放到B中，用氢氧化钠溶液除去溴苯中的溴，（1）铁与溴会生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氫；
（2）溴化氢易溶于水，氢溴酸易挥发；
（3）溴能与氢氧化钠反应而溴苯不能；
（4）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氢；
（5）如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成，如果发生的是加成反应，则无HBr生成．

解答 解：根据实验装置可知，将溴和苯的混合物滴入到铁丝上，在铁作催化剂的条件下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，溴和苯都是易挥发的物质，所以C装置中用四氯化碳吸收溴化氢气体中的苯和溴，生成的溴化氢用水吸收，注意要防止倒吸，所以导管口中液面上方，A中反应后的溶液放到B中，用氢氧化钠溶液除去溴苯中的溴，
（1）A中铁与溴会生成溴化铁，反应方程式为2Fe+3Br₂=2FeBr₃，在FeBr₃的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成：C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案为：2Fe+3Br₂=2FeBr₃；C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）由于溴化氢易溶于水，氢溴酸易挥发，所以D中可观察到有雾状物质出现，
故答案为：有雾状物质出现；
（3）溴单质能与氢氧化钠溶液反应而溴苯不能，反应方程式：Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O，
故答案为：除去溶于溴苯中的溴；Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（4）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氢，四氯化碳能除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，
故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气；
（5）如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成，如果发生的是加成反应，则无HBr生成．也就是说，如果要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成．可向试管D中加入AgNO₃溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明发生取代反应，我们再回答出检验H⁺的方法即可，可用石蕊试液，若变红则发生取代反应．但溴易挥发，溴化氢气体中的溴蒸气对溴化氢的检验有干扰作用，因此，在检验溴化氢前必须除去溴蒸气，这也正是C中盛放的CCl₄的作用，
故答案为：AgNO₃溶液或石蕊试液；产生淡黄色沉淀或溶液变红色．

点评 本题考查苯的取代反应方程式及实验现象以及产物HBr的检验，题目难度中等，注意掌握苯的取代反应原理，明确反应的产物及HBr的化学性质进行解题．