Question

德国化学家凯库勒认为苯分子的结构中，碳碳间以单、双键交替结合而成环状。为了评价凯库勒的观点，某学生设计了以下实验方案：
①按下图所示的装置图连接好各仪器；    ②检验装置的气密性；
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K₁、K₂、K₃止水夹；
④待烧瓶C中气体收集满后，将导管D的下端插入烧杯里的水中，关闭K₂，打开K₃,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。

试回答：
(1)A中所发生的反应的反应类型为               ，能证明凯库勒观点错误的实验现象是                                                                      ；
(2)装置B的作用是                              ；
(3) 写出A中发生反应的化学方程式                                    ；
(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行检查，则检查装置C的气密性的操作为
                                                               。

Answer 1

(每空2分，共10分)(1)取代反应；C中产生“喷泉”现象
(2)除去未反应的苯蒸气和溴蒸气
(3)
（4）先关闭K₂，打开K₃，将装C中的b导管插入水中，双手握住烧瓶，若观察到b导管口有气泡产生，则装置C的气密性好，(其他合理答案也对，K₂未关闭或K₃未打开则不对)。

试题分析：（1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，苯分子里的氢原子被溴原子所代替，是取代反应，不是加成反应，所以苯分子中不存在碳碳单双键交替，所以凯库勒观点错误，生成的溴化氢极易溶于水，所以C中产生“喷泉”现象。
（2）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，苯和溴极易溶于四氯化碳，用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，以防干扰检验H⁺和Br^-。
（3）在催化剂的作用下，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，反应的方程式是。
（4）装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏，所以检查装置C的气密性的操作为先关闭K₂，打开K₃，将装C中的b导管插入水中，双手握住烧瓶，若观察到b导管口有气泡产生，则装置C的气密性好。
点评：该题是中等难度的试题，试题紧扣教材，基础性强，旨在巩固学生的基础，提高学生的实验能力。本题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。理清实验原理是解答的关键。