Question

13．溴苯是一种重要的化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如图：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

回答下列问题：
（1）在a中加入12mL无水苯和少量铁屑．在b中加入8.0mL液溴，向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了HBr气体，继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br₂；
其中发生反应的离子方程式是H⁺+OH^-=H₂O等（写出一个即可）．
（2）上述装置图中，c的名称是冷凝管．
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥．
（4）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，还要进行的操作是C（填字母序号）．
A．重结晶　　　　　B．过滤　　　　　　C．蒸馏　　　　　　D．萃取
（5）该实验中，a的容积最适合的是B（填字母序号）．
A.25mL　　　　　　B.50mL　　　　　C.250mL　　　　　D.500mL．
（6）在该实验中最终制得的纯净溴苯质量为15.7g，则该实验中溴苯的产率为73.85%%（精确到小数点后一位）．

Answer 1

分析 （1）苯与液溴反应生成HBr，HBr与水蒸气结合呈白雾；HBr与液溴易挥发，而苯的卤代反应是放热的，尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
（2）根据实验装置图可知仪器名称；
（3）溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反应的Br₂变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，据此解答；
（4）反应后得到的溴苯中溶有少量苯杂质，依据它和溴苯的性质不同除杂；
（5）根据制取溴苯所加的液体的体积进行解答；
（6）12mL无水苯的物质的量为$\frac{12×0.88}{78}$mol=0.1354mol，8.0mL液溴的物质的量为$\frac{8.0×3.1}{160}$mol=0.155mol，根据溴和苯反应的方程式可知，溴过量，所以理论上产生的溴苯的质量为0.1354mol×157g/mol=21.26g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．

解答 解：（1）苯与液溴反应生成HBr，HBr与水蒸气结合呈白雾；HBr与液溴都易挥发，而苯的卤代反应是放热的，尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O等，
故答案为：HBr；吸收HBr和Br₂；H⁺+OH^-=H₂O等；
（2）根据实验装置图可知仪器c的名称是冷凝管，
故答案为：冷凝管；
（3）溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br₂变成NaBr和NaBrO洗到水中．然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，
故答案为：除去HBr和未反应的Br₂；干燥；
（4）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，溴苯留在母液中，
故答案为：苯；C；
（5）操作过程中，在a中加入12mL无水苯，向a中加入10mL水，在b中小心加入8.0mL液态溴，所以a的容积最适合的是50mL，故答案为：B；
（6）12mL无水苯的物质的量为$\frac{12×0.88}{78}$mol=0.1354mol，8.0mL液溴的物质的量为$\frac{8.0×3.1}{160}$mol=0.155mol，根据溴和苯反应的方程式可知，溴过量，所以理论上产生的溴苯的质量为0.1354mol×157g/mol=21.26g，所以产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{15.7g}{21.26g}$×100%=73.85%，
故答案为：73.85%．

点评 本题考查物质制备实验及产率的计算，为高频考点，明确实验原理是解本题关键，知道实验操作步骤及基本操作方法，题目难度不大．