Question

19．如图是苯和溴的取代反应的实验装置图，其中A为具有支管的试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量的铁屑粉：

（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，写出A中发生反应的化学方程式：2Fe+3Br₂=2FeBr₃；
（2）试管C中苯的作用是除去溴，反应开始后，D中看到的现象是D管中石蕊试液变红，液面上有白雾
（3）反应2min～3min后，在B中的氢氧化钠溶液里可观察到的现象是溶液中有红褐色的絮状物生成，底部有无色油状物质生成，液面上有白雾
（4）在上述整套装置中，具有防倒吸作用的仪器有DE（填字母）．
（5）改进后的实验除：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：环保，不会污染环境．

Answer 1

分析 （1）Fe与溴反应生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr；
（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；该反应中有溴化氢生成，能与水蒸气结合成氢溴酸液滴，溴化氢溶于水得到氢溴酸，氢溴酸能使石蕊试液变红色；
（3）溴化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化钠除去为反应的溴，溴苯与氢氧化钠溶液不互溶；
（4）HBr易溶于水，直接将导管伸入水溶液液面以下，会发生倒吸；
（5）本实验中进行尾气处理，防止污染空气．

解答 解：（1）Fe与溴反应生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯与HBr，反应方程式为：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，，
故答案为：2Fe+3Br₂=2FeBr₃；；
（2）溴苯中的溴易挥发，溴和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理知，溴易溶于苯，所以苯的作用是吸收溴蒸汽除去；该反应中有溴化氢生成，能与水蒸气结合成氢溴酸液滴，液面上有白雾，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，
故答案为：吸收Br₂蒸汽；，D管中石蕊试液变红，液面上有白雾；
（3）苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，溴苯是密度大于水，无色的油状液体，溴化氢易挥发，能与水蒸气结合成氢溴酸液滴，溴化铁与氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，
故答案为：溶液中有红褐色的絮状物生成，底部有无色油状物质生成，液面上有白雾；
（4）HBr易溶于水，直接将导管伸入水溶液液面以下，会发生倒吸，装置D中导管口在液面上方，能防止倒吸，E中倒置漏斗增大了气体与氢氧化钠溶液的接触面积，有缓冲作用，能够防止倒吸，
故答案为：DE；
（5）本实验中进行尾气处理，环保，不会污染环境，
故答案为：环保，不会污染环境．

点评 本题为实验制备题目，涉及溴苯的制取，侧重考查学生对装置与原理的分析评价，难度不大．