Question

16．某化學(xué)課外小組用如圖裝置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A（A下端活塞關(guān)閉）中．
（1）由A中涉及的方程式為：C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；2Fe+3Br₂=2FeBr₃．
（2）實驗結(jié)束時，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，目的是除去溶于溴苯中的溴，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O
（3）C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣．
（4）需證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，驗證方法是：向試管D中加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，則能證明．或另一種驗證的方法是向試管D中加石蕊試液變紅或者pH試紙變紅．

Answer 1

分析 鐵與溴反應(yīng)生成溴化鐵，在溴化鐵催化作用下，苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，C裝置用于除去溴，D吸收HBr，為檢驗HBr，可加入硝酸銀溶液，反應(yīng)完后，打開活塞，氫氧化鈉與溴反應(yīng)，可除去溴苯中的溴．
（1）苯和液溴在溴化鐵催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫；
（2）溴單質(zhì)能與氫氧化鈉反應(yīng)而溴苯不能；
（3）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氫；
（4）如果苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，則有HBr生成，如果發(fā)生的是加成反應(yīng)，則無HBr生成．

解答 解：鐵與溴反應(yīng)生成溴化鐵，在溴化鐵催化作用下，苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，C裝置用于除去溴，D吸收HBr，為檢驗HBr，可加入硝酸銀溶液，反應(yīng)完后，打開活塞，氫氧化鈉與溴反應(yīng)，可除去溴苯中的溴．
（1）FeBr₃為反應(yīng)的催化劑，鐵與溴反應(yīng)生成溴化鐵，發(fā)生2Fe+3Br₂=2FeBr₃，在催化劑的作用下，苯環(huán)上的氫原子被溴原子所取代，生成溴苯，同時有溴化氫生成，方程式為C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，故答案為：C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；2Fe+3Br₂=2FeBr₃；
（2）溴單質(zhì)能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而溴苯不能，因此用氫氧化鈉溶液可以除去溴苯中的溴單質(zhì)，發(fā)生Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O，
故答案為：除去溶于溴苯中的溴；Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（3）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氫，可用四氯化碳除去溴化氫中的溴，以免干擾實驗現(xiàn)象，故答案為：除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；
（4）可如果苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，則有HBr生成，如果發(fā)生的是加成反應(yīng)，則無HBr生成．也就是說，如果要證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，只需檢驗有無HBr生成．可向試管D中加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，則能證明發(fā)生取代反應(yīng)，我們再回答出檢驗H⁺的方法即可，可用石蕊試液，若變紅則發(fā)生取代反應(yīng)．但溴易揮發(fā)，溴化氫氣體中的溴蒸氣對溴化氫的檢驗有干擾作用，因此，在檢驗溴化氫前必須除去溴蒸氣，這也正是C中盛放的CCl₄的作用．
故答案為：向試管D中加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，則能證明．或另一種驗證的方法是向試管D中加石蕊試液變紅或者pH試紙變紅．

點評 本題考查苯的取代反應(yīng)方程式及實驗現(xiàn)象以及產(chǎn)物HBr的檢驗，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等，注意掌握苯的取代反應(yīng)原理，明確反應(yīng)的產(chǎn)物及HBr的化學(xué)性質(zhì)進行解題．