Question

溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图如图及有关数据如下：按下列合成步骤回答问题：

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

（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．
在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了______气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是______；制取溴苯的化学方程式______．该反应的催化剂为______．
（2）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：______．
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______；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为______，要进一步提纯，下列操作中必须的是_______（填入正确选项前的字母）；
A．重结晶       B．过滤        C．蒸馏        D．萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是______（填入正确选项前的字母）．
A.25mL      B.50mL     C.250mL     D.500mL
（5）取反应后烧杯中的溶液2ml加入足量的稀硝酸酸化，再滴入AgNO₃溶液，有浅黄色沉淀生成，______（能或不能）证明苯与液溴反生了取代反应，为什么？______．

Answer 1

（1）铁和溴反应生成三溴化铁，三溴化铁与苯作用，生成溴苯，同时有溴化氢生成，2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂

FeBr3

C₆H₅Br+HBr，铁作催化剂，氢溴酸和氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠和水，溴单质和氢氧化钠反应，生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠，
故答案为：HBr；吸收HBr和Br₂；C₆H₆+Br₂

FeBr3

C₆H₅Br+HBr；铁屑；
（2）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；
（3）利用沸点不同，苯的沸点小，被蒸馏出，溴苯留在母液中，所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯，故答案为：苯；C；
（4）操作过程中，在a中加入15mL无水苯，向a中加入10mL水，在b中小心加入4.0mL液态溴，所以a的容积最适合的是50mL，故答案为：B；
（5）溴化氢与硝酸银反应生成浅黄色的溴化银和硝酸，且溴化银不溶于硝酸，因溴单质易挥发，所以进入烧杯中的有挥发出来的溴单质，溴单质和水反应生成溴化钠和次溴酸钠，所以不能说明溴和苯发生了取代反应，
故答案为：不能；挥发出来的溴进入烧杯中与水反应生成的溴离子与硝酸银溶液发生反应，生成淡黄色沉淀．