Question

6．圖為苯和溴的取代反應的實驗裝置圖，其中A為由具有支管的試管制成的反應容器，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，幾秒鐘內就發(fā)生反應．寫出A中所發(fā)生反應的化學方程式（有機物寫結構簡式）：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，．
（2）試管C中苯的作用是吸收HBr氣體中的Br₂蒸氣．反應開始后，觀察D和E兩試管，看到的現象為D中紫色石蕊溶液變紅，E中產生淡黃色沉淀．
（3）反應2～3min后，在B中的NaOH溶液里可觀察到的現象是NaOH溶液的底部有無色油珠產生，液面上產生白霧．
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）．

Answer 1

分析 液溴和苯的混合物滴加到有鐵粉的石棉絨上，液溴和苯在Fe作催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯與HBr，溴和苯都是易揮發(fā)的物質，所以反應生成的溴苯及大部分未的反應苯和溴流入到下面的氫氧化鈉溶液中，生成的溴化氫及揮發(fā)出的溴、苯通過C裝置，苯和溴被吸收，溴化氫氣體到D裝置中能使石蕊變紅，在E裝置中溴化氫使硝酸銀產生淺黃色沉淀，尾氣用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫極易溶于水，所以F裝置要用防止倒吸裝置，
（1）苯與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應；
（2）溴易揮發(fā)，易溶于有機溶劑，溴化氫溶于水電離產生氫離子和溴離子；
（3）溴化鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀，溴苯密度大于水，是無水油狀液體，溴化氫易揮發(fā)；
（4）根據防倒吸的原理解答．

解答 解：液溴和苯的混合物滴加到有鐵粉的石棉絨上，液溴和苯在Fe作催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯與HBr，溴和苯都是易揮發(fā)的物質，所以反應生成的溴苯及大部分未的反應苯和溴流入到下面的氫氧化鈉溶液中，生成的溴化氫及揮發(fā)出的溴、苯通過C裝置，苯和溴被吸收，溴化氫氣體到D裝置中能使石蕊變紅，在E裝置中溴化氫使硝酸銀產生淺黃色沉淀，尾氣用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫極易溶于水，所以F裝置要用防止倒吸裝置，
（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）溴易揮發(fā)，易溶于有機溶劑，所以用C來吸收吸收溴化氫中的溴和揮發(fā)的有機物蒸汽，防止對溴化氫的檢驗造成干擾；溴化氫溶于水電離產生氫離子和溴離子，所以溶液顯酸性，能使石蕊變紅色，硝酸銀中的銀離子與溴離子反應生成淡黃色的沉淀；
故答案為：吸收HBr氣體中的Br₂蒸氣；D中紫色石蕊溶液變紅，E中產生淡黃色沉淀；
（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：NaOH溶液的底部有無色油珠產生，液面上產生白霧；
（4）裝置D和E導管口在液面上方，能防止倒吸，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．

點評 本題考查了苯的取代反應實驗，為高頻考點，側重于學生的分析、實驗能力的考查，涉及的知識點有反應方程式的書寫、產物的判斷、蒸汽的成分及性質，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．