Question

18．下圖是苯和溴的取代反應的實驗裝置圖，其中A為具有支管的試管改制成的反應容器，在其下端開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入少量的鐵屑粉，填寫下列空白：

（1）向反應容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應，寫出A中發(fā)生反應的化學方程式（有機物寫結(jié)構簡式）2Fe+3Br₂=2FeBr₃，
（2）試管C中苯的作用是除去HBr氣體中混有的溴蒸氣，反應開始后，觀察D和E兩試管，D中看到的現(xiàn)象是石蕊試液慢慢變紅，并在導管口有白霧產(chǎn)生，E中看到的現(xiàn)象是有白霧，產(chǎn)生淡黃色沉淀．
（3）反應2min～3min后，在B中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是溶液中有紅褐色的絮狀物生成，底部有無色油狀物質(zhì)生成，液面上有白霧
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）．
（5）改進后的實驗除：①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現(xiàn)象明顯；③對產(chǎn)品便于觀察這三個優(yōu)點外，還有一個優(yōu)點是：充分吸收有毒氣體，防止大氣污染
（6）將B中的產(chǎn)物進行過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中分液，將下層液體再次水洗分液而后進行干燥，最后得到的液體中主要含有的有機物苯和溴苯．

Answer 1

分析 （1）Fe與溴反應生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵作催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯與HBr；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，非極性分子的溶質(zhì)易溶于非極性分子的溶劑，據(jù)此分析苯的作用；該反應中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸能使石蕊試液變紅色；氫溴酸能和硝酸銀反應生成淡黃色沉淀溴化銀；
（3）溴化鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鈉除去為反應的溴，溴苯與氫氧化鈉溶液不互溶；
（4）HBr易溶于水，直接將導管伸入水溶液液面以下，會發(fā)生倒吸；
（5）本實驗中進行尾氣處理，防止污染空氣；
（6）本實驗中涉及的有機物主要是苯和溴苯，將B中的產(chǎn)物進行過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中分液，將下層液體再次水洗分液而后進行干燥，最后得到的液體中主要含有的有機物就是苯和溴苯；

解答 解：（1）Fe與溴反應生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵作催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯與HBr，反應方程式為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，溴和四氯化碳都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，溴易溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽；該反應中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸是酸性物質(zhì)，能使石蕊試液變紅色；氫溴酸能和硝酸銀反應生成淡黃色沉淀溴化銀，所以觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象是D管中變紅，E管中出現(xiàn)有白霧，產(chǎn)生淡黃色沉淀，
故答案為：除去HBr氣體中混有的溴蒸氣；石蕊試液慢慢變紅，并在導管口有白霧產(chǎn)生；有白霧，產(chǎn)生淡黃色沉淀；
（3）苯與液溴發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫，溴苯是密度大于水，無色的油狀液體，溴化氫易揮發(fā)，能與水蒸氣結(jié)合成氫溴酸液滴，溴化鐵與氫氧化鈉反應生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，
故答案為：溶液中有紅褐色的絮狀物生成，底部有無色油狀物質(zhì)生成，液面上有白霧；
（4）HBr易溶于水，直接將導管伸入水溶液液面以下，會發(fā)生倒吸，裝置D、E中導管口在液面上方，能防止倒吸，F(xiàn)中倒置漏斗增大了氣體與氫氧化鈉溶液的接觸面積，有緩沖作用，能夠防止倒吸，
故答案為：DEF；
（5）本實驗中進行尾氣處理，充分吸收有毒氣體，防止大氣污染，
故答案為：充分吸收有毒氣體，防止大氣污染；
（6）本實驗中涉及的有機物主要是苯和溴苯，將B中的產(chǎn)物進行過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中分液，將下層液體再次水洗分液而后進行干燥，最后得到的液體中主要含有的有機物就是苯和溴苯，
故答案為：苯和溴苯．

點評 本題考查了苯的取代反應實驗，考查的知識點有反應方程式的書寫、產(chǎn)物的判斷、蒸汽的成分及性質(zhì)，有一定的綜合性，難度中等，注意苯能和液溴發(fā)生取代反應，和溴水不反應．