Question

15．溴苯是一種化工原料，可以用溴和苯反應(yīng)合成．實驗室合成溴苯的裝置示意圖如下：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

表為苯、溴和溴苯的相關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問題：
在A中加入30.0mL無水苯和少量鐵屑．在B中小心加入8.0mL液態(tài)溴．向A中滴加液溴，反應(yīng)一段時間后，點燃酒精燈加熱蒸餾．
①A的容積最適合的是c（填編號）．
a．25mL       b．50mL     c．100mL      d．250mL
②收集溴苯時，應(yīng)根據(jù)C₂（填“C₁”或“C₂”）所顯示的溫度，其溫度應(yīng)為156℃．
③在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前，應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后，則用它可吸收承接到的所有物質(zhì)有Br₂、HBr、C₆H₆（填化學(xué)名稱）．
④某化學(xué)小組設(shè)計如下實驗方案，證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)．
第一步：取少量反應(yīng)后F裝置中的溶液于試管中；
第二步：向其中加入過量的稀硝酸；
第三步：繼續(xù)滴加少量的硝酸銀溶液．如果有淺黃色沉淀生成則證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)．
該實驗方案不合理（填“合理”或“不合理”），理由是溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子，也能產(chǎn)生淺黃色沉淀，無法確定是否生成溴化氫，即無法確定兩者發(fā)生的是取代反應(yīng)．

Answer 1

分析 實驗室合成溴苯是苯與液溴在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫；反應(yīng)方程式為+Br₂$\stackrel{鐵粉}{→}$+HBr，苯與液溴反應(yīng)生成HBr，苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，液溴易揮發(fā)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，用F倒扣漏斗防止倒吸，該實驗方案證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)不合理，因溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子，也能產(chǎn)生淺黃色沉淀．
①根據(jù)制取溴苯所加的液體的體積以及溶液的體積一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$來解答，根據(jù)反應(yīng)物的體積，則可用100mL的燒瓶；
②應(yīng)根據(jù)蒸氣的溫度確定收集餾分；
③苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫，苯、溴和溴化氫都易揮發(fā)；
④溴可與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉，與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀．

解答 解：①操作過程中，先在A中加入30.0mL無水苯和少量鐵屑．在B中小心加入8.0mL液態(tài)溴，共約38mL，蒸餾時，制取溴苯所加的液體的體積以及溶液的體積一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$，則可用100mL的燒瓶，
故選：c；
②C₂用于測量溴苯的溫度，由溴苯的沸點可知，所顯示的溫度為156℃，
故答案為：C₂；156℃；
③苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫，苯、溴和溴化氫都易揮發(fā)，則在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前，應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后，用它可承接的物質(zhì)有溴、溴化氫、苯，
故答案為：Br₂、HBr、C₆H₆；
④溴可與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉，與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀，如檢驗是否生成溴化氫，應(yīng)先通過苯除去溴，該實驗原理不合理，
故答案為：不合理；溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子，也能產(chǎn)生淺黃色沉淀，無法確定是否生成溴化氫，即無法確定兩者發(fā)生的是取代反應(yīng)．

點評 本題主要考查溴苯的制備，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，題目難度中等．