Question

2．某化學(xué)課外小組查閱資料知：苯和液溴在有鐵存在的條件下可反應(yīng)生成溴苯和溴化氫，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，他們用圖裝置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A（A下端活塞關(guān)閉）中．
（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，目的是使過量的Br₂與 NaOH充分反應(yīng)，寫出有關(guān)的離子方程式2 OH^--+Br₂═Br^-+BrO^-+H₂O；
（3）C中盛放CCl₄的作用是除去混在 HBr中的Br₂（g）；
（4）能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，可向試管D中加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，則能證明；另一種驗(yàn)證的方法是向試管D加入石蕊試液，現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色即可證明發(fā)生了取代反應(yīng)．

Answer 1

分析 苯和液溴在鐵粉催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫：，由于反應(yīng)放熱，苯和液溴均易揮發(fā)，導(dǎo)致所得溴苯不純凈，溴化氫易溶于水電離出H⁺和Br^-，溴離子遇到銀離子會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成AgBr沉淀，以此來解答．
（1）苯與液溴在催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯；
（2）苯與液溴反應(yīng)放熱，溴易揮發(fā)；讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，利用溴和氫氧化鈉反應(yīng)，將溴苯中的溴除去；
（3）要檢驗(yàn)溴化氫的存在應(yīng)先除去溴，揮發(fā)的溴易溶于四氯化碳；
（4）溴化氫與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀，溴化氫極易溶于水，根據(jù)溴離子、氫離子的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（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(shí)有溴化氫生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（2）由于反應(yīng)放熱，苯和液溴均易揮發(fā)，溴蒸氣是一種紅棕色的氣體，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，目的是使過量的Br₂與 NaOH充分反應(yīng)，可以將溴苯中的溴除去，即Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，離子反應(yīng)為2 OH^--+Br₂═Br^-+BrO^-+H₂O，
故答案為：使過量的Br₂與NaOH充分反應(yīng)；2 OH^--+Br₂═Br^-+BrO^-+H₂O；
（3）根據(jù)相似相溶原理，溴極易溶于四氯化碳，而溴化氫則不溶，所以C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣，
故答案為：除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；
（4）如果發(fā)生取代反應(yīng)，生成溴化氫，溴化氫易溶于水電離出H⁺和Br^-，只要檢驗(yàn)含有氫離子或溴離子即可，溴離子的檢驗(yàn)：取溶液滴加硝酸銀溶液，如果生成淡黃色沉淀就證明是溴離子；氫離子的檢驗(yàn)：如果能使紫色石蕊試液變紅，就證明含有氫離子，
故答案為：石蕊試液；溶液變?yōu)榧t色即可證明發(fā)生了取代反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及離子的檢驗(yàn)，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生分析問題解決問題的能力，注意掌握苯的取代反應(yīng)原理，明確反應(yīng)的產(chǎn)物及HBr的化學(xué)性質(zhì)是解答關(guān)鍵．