Question

19．实验室用下面（图2）装置制取少量溴苯，试填写下列空白．
（1）在烧瓶a中反应的化学方程式是．
（2）长直导管b的作用：一是导气，二是冷凝回流．
（3）分析导管c的下口能不能浸没于液面中？为什么？不能，因为生成的溴化氢极易溶于水，造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶
（4）反应完毕后，向锥形瓶d中滴加AgNO₃溶液有淡黄色沉淀生成，此现象说明这种获得溴苯的反应属于取代反应（填有机反应类型）．
（5）反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成，这可能是因为多余的液溴溶于溴苯的缘故．获得纯净的溴苯所用的主要试剂是NaOH溶液．纯溴苯为无色液体，它的密度比水重（轻或重）．将溴苯和苯的混合物分离的操作是蒸馏
（6）采用（图1）装置进行实验，比较两个实验，请指出（图1）的两个优点有尾气处理、充分冷凝回流．

Answer 1

分析 本题是对教材苯和液溴反应得溴苯的实验的探究，涉及反应原理是苯和液溴发生取代反应，由于苯和液溴易挥发，为提高原料利用率采用长导管发挥冷凝回流的作用，因生成的溴化氢极易溶解于水，为避免产生倒吸现象，导管c不能插入到水中，反应结束后，在锥形瓶内滴加硝酸银溶液会有淡黄色沉淀生成，可证明苯和液溴发生的是取代反应，另外还考查了反应后液体混合物的分离提纯，主要采用分液和蒸馏操作，据此解答；
（1）苯与液溴反应在铁粉作催化剂的作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（2）因反应物易挥发，为提高原料利用率，长直导管除导气外，还起冷凝回流作用；
（3）溴化氢极易溶于水，可从安全操作考虑；
（4）加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应；
（5）反应完毕后，因有液溴过量，溶解在溴苯里，观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，为除去溴苯溶有的溴和少量溴化氢，可选择NaOH溶液，溴苯是无色液体，密度比水大，因苯和溴苯相互混溶，可根据沸点差异选择分离操作；
（6）有尾气处理和利用冷凝管冷凝回流装置．

解答 解：（1）苯与液溴反应生成溴苯，化学方程式为，故答案为：；
（2）长导管起冷凝回流，也起导气作用，故答案为：导气；冷凝回流；
（3）溴化氢极易溶于水，插入水中可发生倒吸，故答案为：不能，因为生成的溴化氢极易溶于水，造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶；
（4）反应生成了溴化氢溶于水中电离出溴离子和银离子，加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应，故答案为：取代反应；
（5）烧杯底部有褐色不溶于水的液体是因为溴苯里溶解了液溴的缘故，选择用氢氧化钠溶液除去溴苯里混有的溴和溴化氢，本身溴苯是无色的，密度比水大，可选择蒸馏的方法分离溴苯和苯的混合物，故答案为：多余的液溴溶于溴苯；NaOH溶液；无；重；蒸馏；
（6）图2有尾气处理和利用冷凝管充分冷凝回流装置，故答案为：有尾气处理；充分冷凝回流．

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，难度不大．