Question

为探究苯和溴的取代反应，甲用如图所示的装置Ⅰ进行如下实验：将一定量的苯与溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5min后发现装有AgNO₃溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯和溴发生了取代反应．

（1）装置I中①的化学方程式为　　，　　．

（2）①中长导管的作用是　．

（3）烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是　　，要想得到纯净的产物，可用　试剂洗涤．洗涤后分离产品应使用的仪器是　　．

（4）甲做实验时，乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出，提出必须先除去红棕色气体，才能验证锥形瓶中的产物，原因是　　．

（5）乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验．可选用的试剂是：苯；液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳．a的作用是　　，b中的试剂是　　，比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是：（答出两点即可）①　　；②　　．

Answer 1

考点：

性质实验方案的设计．

专题：

实验题．

分析：

（1）溴与铁反应生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢；

（2）长导管让挥发出来的溴单质冷凝，防止对产物的干扰；

（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴，可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液；

（4）验证先首先要除杂，否则挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀；

（5）支管是短进短出a的作用是防止倒吸安全装置；b中要除去Br₂，b中试剂为苯或四氯化碳，装置Ⅱ的主要优点是①防止倒吸；②可以控制反应进行程度；③避免杂质干扰；④防止污染空气．

解答：

解：（1）因溴与铁反应生成溴化铁：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢：，

故答案为：2Fe+3Br₂═2FeBr₃；；

（2）反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质冷凝，防止对产物的干扰，即长导管的作用为导气，冷凝回流，

故答案为：导气，冷凝回流；

（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴，可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液，

故答案为与Br₂；NaOH溶液（或水）；分液漏斗；

（4）验证先首先要除杂，否则挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀，

故答案为：挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀；

（5）从图上信息可知，支管是短进短出a的作用是防止倒吸安全装置．b中要除去Br₂，试剂为苯或四氯化碳．根据以上分析，装置Ⅱ的主要优点是①防止倒吸；②可以控制反应进行程度；③避免杂质干扰；④防止污染空气，

故答案为：防止倒吸安全装置；苯或四氯化碳；防止倒吸；可以控制反应进行程度．

点评：

本题主要考查了苯的性质实验，掌握反应的原理、各物质的性质以及操作的方法是解题的关键．