Question

【題目】某化學課外小組查閱資料知：苯和液溴在有溴化鐵（FeBr3）存在的條件下可發(fā)生反應生成溴苯和溴化氫，此反應為放熱反應。他們設計了制取并驗證產(chǎn)物的裝置，如下圖所示。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再將混合液慢慢滴入反應器A中。如圖是制取溴苯的裝置。試回答：

（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是___________。

（2）裝置C中看到的現(xiàn)象是___________，證明___________。

（3）裝置B是吸收瓶，內(nèi)盛CCl4液體，實驗中觀察到的現(xiàn)象是___________，原因是___________。如果沒有B裝置而將A、C直接相連，你認為是否妥當？___________（填“是”或“否”），理由是___________。

（4）實驗結束后，經(jīng)過下列步驟分離提純：

①向A中加入適量蒸餾水，過濾，除去未反應的鐵屑；

②濾液依次用蒸餾水、10%的NaOH溶液、蒸餾水洗滌后靜止分液。

NaOH溶液洗滌的作用是___________，分液時獲得有機層的具體操作是___________；

③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾，加入氯化鈣的目的是___________；

（5）經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為___________，要進一步提純，下列操作中必須的是___________（填入正確選項前的字母）；

A．結晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取

Answer 1

【答案】+Br2+HBr 導管口有白霧產(chǎn)生，試管內(nèi)有淡黃色沉淀生成 有HBr產(chǎn)生 液體變?yōu)槌壬?反應放熱，A中溴蒸氣逸出，溶于CCl4中 否 Br2也能與AgNO3溶液反應 除Br2、HBr 將溴苯從分液漏斗下口放出 吸水，干燥 苯 C

【解析】

苯和液溴在有溴化鐵(FeBr3)存在的條件下可發(fā)生反應生成溴苯和溴化氫，此反應為放熱反應，且反應劇烈，而溴易揮發(fā)，則用CCl4液體除去混合氣體中的溴蒸氣，用硝酸銀溶液檢驗生成的溴化氫，導管未插入溶液中，主要因為溴化氫易溶于水，容易形成倒吸。

(1)在催化劑作用下，苯環(huán)上的氫原子被溴原子取代，生成溴苯和HBr氣體，故裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是；

(2)生成的溴化氫通入裝置C中，溴化氫遇空氣中的水蒸氣形成氫溴酸小液滴，可以看到的現(xiàn)象是導管口有白霧產(chǎn)生，溴化氫溶于硝酸銀中，與銀離子反應生成溴化銀淡黃色沉淀，所以C中看到的現(xiàn)象是導管口有白霧產(chǎn)生，試管內(nèi)有淡黃色沉淀生成，證明有HBr產(chǎn)生；

(3)裝置B是吸收瓶，內(nèi)盛CCl4液體，吸收揮發(fā)出來的溴蒸氣，溴溶于CCl4，所以形成為橙色溶液，現(xiàn)象是液體變?yōu)槌壬�，原因是反應放熱�?/span>A中溴蒸氣逸出，溶于CCl4中；如果沒有B裝置而將A、C直接相連，不妥當，逸出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應生成淡黃色沉淀，影響實驗的準確性；

(4)②NaOH溶液能與Br2和HBr反應，將它們除去，所以洗滌的作用是除Br2、HBr，由于溴苯不溶于水，密度比水大，所以溴苯在下層，故分液時獲得有機層的具體操作是將溴苯從分液漏斗下口放出；

③無水氯化鈣具有吸水性，能吸收粗溴苯中水，所以加入氯化鈣的目的是吸水，干燥；

(5)經(jīng)以上分離操作后，能除去未反應的溴、鐵和生成的溴化鐵、溴化氫，粗溴苯中還含有未反應的苯，苯和溴苯都是有機物相互溶解，利用它們的沸點不同采用蒸餾的方法分離，所以選擇C。