Question

13．某同學(xué)用下圖所示裝置制取溴苯和溴乙烷．
已知：溴乙烷為無色液體，難溶于水，沸點為38.4℃，熔點為-119℃．

主要實驗步驟如下：
①組裝好裝置，檢查其氣密性．
②向燒瓶中加入一定量苯和液溴，向錐形瓶中加入乙醇至稍高于進氣導(dǎo)管口處，向U型管中加入蒸餾水封住管底，向水槽中加入冰水．
③將A裝置中的純鐵絲小心向下插入苯和液溴的混合液中．
④點燃B裝置中的酒精燈，用小火緩緩對錐形瓶加熱10分鐘．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）請寫出A裝置中所發(fā)生的A：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（2）簡述步驟①檢驗裝置氣密性的具體做法（不包括D）組裝好裝置后，在U型右邊導(dǎo)管口連接一個管帶有膠管的玻璃導(dǎo)管，將導(dǎo)管放入水面下，加熱燒瓶，若導(dǎo)管口處有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱產(chǎn)生，證明裝置的氣密性良好．
（3）C裝置中U型管內(nèi)部用蒸餾水封住管底的作用是溶解吸收溴化氫氣體，防止溴化氫及產(chǎn)物逸出污染環(huán)境．
（4）反應(yīng)完畢后，U型管內(nèi)液體分層，溴乙烷在下（填：上或下）層．
（5）為證明溴和苯的上述反應(yīng)是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)，該學(xué)生用裝置D代替裝置B、C直接與A相連重新操作實驗．
①裝置D的錐形瓶中，小試管內(nèi)的液體是苯（或四氯化碳）（任填一種符合題意試劑的名稱），其主要作用是吸收揮發(fā)出來的溴蒸氣．
②反應(yīng)后向錐形瓶中滴加（任填一種符合題意試劑的名稱）硝酸銀溶液（或紫色石蕊試液），若證明該反應(yīng)為取代反應(yīng)有淡黃色沉淀產(chǎn)生（或紫色石蕊試液變紅）．

Answer 1

分析 （1）苯在鐵做催化劑時可以和溴發(fā)生取代反應(yīng)獲得溴苯；
（2）根據(jù)壓強差產(chǎn)生氣泡判斷裝置氣密性；
（3）氫溴酸是強酸，水可以阻止物質(zhì)的溢出，起到水封的作用；
（4）溴乙烷的密度大于水；
（5）由圖可知，A中發(fā)生+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，裝置D的錐形瓶中小試管內(nèi)苯（或四氯化碳）吸收溴，錐形瓶內(nèi)的液體為水，吸收HBr氣體，然后滴加硝酸銀檢驗溴離子．

解答 解：（1）苯在鐵做催化劑時可以和溴發(fā)生取代反應(yīng)獲得溴苯，發(fā)生反應(yīng)的原理方程式為：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案為：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（2）步驟①中檢驗裝置氣密性的具體做法是組裝好裝置后，在U型右邊導(dǎo)管口連接一個管帶有膠管的玻璃導(dǎo)管，將導(dǎo)管放入水面下，加熱燒瓶，若導(dǎo)管口處有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱產(chǎn)生，證明裝置的氣密性良好，
故答案為：組裝好裝置后，在U型右邊導(dǎo)管口連接一個管帶有膠管的玻璃導(dǎo)管，將導(dǎo)管放入水面下，加熱燒瓶，若導(dǎo)管口處有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱產(chǎn)生，證明裝置的氣密性良好；
（3）溴化氫極易溶于水，形成的氫溴酸是強酸，水可以阻止易揮發(fā)物質(zhì)HBr的溢出，起到水封的作用，
故答案為：溶解吸收溴化氫氣體，防止溴化氫及產(chǎn)物逸出污染環(huán)境；
（4）溴乙烷的密度大于水，所以反應(yīng)完畢后，U型管內(nèi)液體分層，溴乙烷在下層，
故答案為：下；
若發(fā)生加反應(yīng)不生成副產(chǎn)物，若發(fā)生取代反應(yīng)生成HBr，
（5）由圖可知，A中發(fā)生+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，裝置D的錐形瓶中小試管內(nèi)苯（或四氯化碳）吸收溴，錐形瓶內(nèi)的液體為水，吸收HBr氣體，然后滴加硝酸銀檢驗溴離子，所以①裝置D的錐形瓶中，小試管內(nèi)的液體是 CCl₄，其主要作用是吸收揮發(fā)出來的溴蒸氣，②反應(yīng)后向錐形瓶中滴加 硝酸銀溶液（或紫色石蕊試液），若 硝酸銀溶液（或紫色石蕊試液）證明該反應(yīng)為取代反應(yīng)，
故答案為：苯（或四氯化碳）；吸收揮發(fā)出來的溴蒸氣；硝酸銀溶液（或紫色石蕊試液）；有淡黃色沉淀產(chǎn)生（或紫色石蕊試液變紅）．

點評 本題考查了溴苯和溴乙烷的制取，這是一個綜合性較強的實驗題，連續(xù)制備兩種產(chǎn)品溴苯和溴乙烷，需要根據(jù)題意及裝置圖示，聯(lián)系所學(xué)知識合理分析完成，本題難度中等．