Question

4．Ⅰ．某同學設計了如圖所示的實驗裝置（夾持裝置已略去）來研究苯和溴發(fā)生的反應．
實驗步驟如下：①按如圖所示的裝置連接好儀器；②檢查裝置的氣密性；③在裝置A中加入適量的苯和液溴的混合液體，再加入少量鐵粉，塞上橡皮塞；④將燒瓶a中氣體收集滿后，向燒杯中加水，擠壓預先盛有水的膠頭滴管，觀察實驗現(xiàn)象．
請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．
（2）能證明裝置A中發(fā)生的反應為取代反應的實驗現(xiàn)象是燒瓶a中產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象．
（3）裝置B的作用是吸收揮發(fā)出的苯及溴蒸氣．
（4）為除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的試劑是NaOH（填化學式），充分振蕩，靜置后再分液（填操作名稱）．
Ⅱ．下列實驗設計或操作合理的是BCDF．
A．在催化劑存在的條件下，苯和溴水發(fā)生反應可生成無色比水重的液體溴苯；
B．只用水就能鑒別苯、硝基苯、乙醇
C．實驗室制取乙烯時必須將溫度計的水銀球插入反應液中，測定反應液的溫度
D．將10滴溴乙烷加入1mL 10%的燒堿溶液中加熱片刻后，再滴加2滴2%的硝酸銀溶液，以檢驗水解生成的溴離子
E．工業(yè)酒精制取無水酒精時現(xiàn)加生石灰后蒸餾，蒸餾必須將溫度計的水銀球插入反應液中，測定反應液的溫度
F．為了減緩電石和水的反應速率，可用飽和食鹽水來代替．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）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；
（2）能證明裝置A中發(fā)生的反應為取代反應，需要證明反應產(chǎn)物中生成溴化氫氣體；
（3）反應放熱，苯和溴易揮發(fā)，隨產(chǎn)物揮發(fā)，通過裝置B中四氯化碳會吸收苯和溴蒸氣；
（4）為除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的試劑是氫氧化鈉溶液，振蕩靜置分層后分液進行分離；
Ⅱ．A．苯和液溴發(fā)生取代反應，和溴水不發(fā)生反應；
B．苯不溶于水比水輕，硝基苯不溶于水比水重，乙醇和水混溶；
C．實驗室制備乙烯需要測定反應混合溶液的溫度；
D．溴乙烷在強堿水溶液中水解生成溴化鈉，溶液中加入硝酸銀會生成淡黃色沉淀；
E．蒸餾是利用溫度計測定流出成分的沸點，水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處；
F．電石與水反應非常劇烈，為了減慢反應速率可用飽和食鹽水代替水反應．

解答 解：Ⅰ．（1）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，化學反應為：C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案為：C₆H₆+Br₂ $\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）能證明裝置A中發(fā)生的反應為取代反應，需要證明反應產(chǎn)物中生成溴化氫氣體，溴化氫極易溶于水，若生成溴化氫在裝置C的a處燒瓶中會發(fā)生噴泉現(xiàn)象，
故答案為：燒瓶a中產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象；
（3）反應放熱，苯和溴易揮發(fā)，隨產(chǎn)物揮發(fā)，相似相容原理可知，通過裝置B中四氯化碳會吸收苯和溴蒸氣，
故答案為：吸收揮發(fā)出的苯及溴蒸氣；
（4）為除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的試劑是氫氧化鈉溶液，Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，溴苯不溶于水，振蕩靜置分層后分液進行分離，
故答案為：NaOH；分液；
Ⅱ．A．苯和液溴發(fā)生取代反應，和溴水不發(fā)生反應只出現(xiàn)萃取，故A錯誤；
B．苯不溶于水比水輕，硝基苯不溶于水比水重，乙醇和水混溶，只用水就能鑒別苯、硝基苯、乙醇，上層為苯，中間層為乙醇溶液，下層為硝基苯，故B正確；
C．實驗室制備乙烯需要測定反應混合溶液的溫度，使我的迅速升高到170°C，防止其他溫度下生成副產(chǎn)物，故C正確；
D．溴乙烷在強堿水溶液中水解生成溴化鈉，有機物中溴原子變化為溴離子，溶液中加入硝酸銀會生成淡黃色沉淀，檢驗溴元素的存在，故D正確；
E．蒸餾是利用溫度計測定流出成分的沸點，水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處，不能插入混合溶液，故E錯誤；
F．制取乙炔實驗中常利用飽和食鹽水代替水反應，是為了減緩反應速度，故F正確；
故答案為：BCDF．

點評 本題考查了溴苯的實驗制備、反應類型的實驗驗證、注意實驗基本操作的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．