Question

2．某化學(xué)課外小組用如下圖裝置制取溴苯．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中（A下端活塞關(guān)閉）．
寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．A中液體微沸，并有有色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），有色氣體的成分是Br₂；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，目的是除去溶于溴苯中的溴寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，或是3Br₂+6NaOH=5NaBr+NaBrO₃+3H₂O；C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明笨和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，方法是能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，可向試管D中滴入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中加入石蕊試液；現(xiàn)象是溶液變紅色．

Answer 1

分析 苯和純溴在三氯化鐵催化劑作用下，苯環(huán)上一個(gè)氫原子發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫；溴蒸氣是一種紅棕色的氣體，A中液體微沸，并有有色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；有色氣體的成分是易揮發(fā)的溴單質(zhì)；苯和液溴均易揮發(fā)，導(dǎo)致所得溴苯不純凈，溴能與氫氧化鈉反應(yīng)而溴苯不能；CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氫；如果苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，則有HBr生成，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，如果發(fā)生的是加成反應(yīng)，則無HBr生成．

解答 解：苯和純溴在三溴化鐵催化劑作用下，苯環(huán)上一個(gè)氫原子發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫，反應(yīng)為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
苯和液溴均易揮發(fā)，溴蒸氣是一種紅棕色的氣體，A中液體微沸，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，并有有色氣體產(chǎn)生，是溴蒸氣進(jìn)一步說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
A中的溴和氫氧化鈉反應(yīng)，可以將溴苯中的溴除去，即Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，或是3Br₂+6NaOH=5NaBr+NaBrO₃+3H₂O；
CCl₄能溶解溴不能溶解溴化氫，四氯化碳能除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；
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)，方法是：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：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；放熱；Br₂；除去溶于溴苯中的溴；Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，或是3Br₂+6NaOH=5NaBr+NaBrO₃+3H₂O；除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；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中滴入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中加入石蕊試液；現(xiàn)象是溶液變紅色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查苯的取代反應(yīng)方程式及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及產(chǎn)物HBr的檢驗(yàn)，題目難度中等，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)進(jìn)行解題．