Question

苯和溴的取代反應的實驗裝置如圖所示，其中A為帶支管口的試管改制成的反應容器，在其下端開了一小孔，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，幾秒內(nèi)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(jié)構(gòu)簡式）：

 

．
（2）試管C中苯的作用是

 

．反應開始后，觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象為

 

．
（3）反應2～3min后，在B中可觀察到的現(xiàn)象是

 

．利用這種方法得到的粗溴苯中還含有的雜質(zhì)主要是

 

，需進一步提純，下列操作中必須的是

 

（填正確答案前的字母）
A．蒸餾    B．重結(jié)晶   C．過濾   D．萃取
（4）該實驗除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

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計,制備實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）苯和液溴在催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（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）溴苯是有機物，不溶于氫氧化鈉溶于，且密度大于氫氧化鈉溶液；苯容易揮發(fā)，制取的溴苯中會混有苯；實驗室中，相互溶解的兩種液體，可以利用蒸餾操作分離；
（4）苯有毒，需要進行尾氣吸收，本實驗能夠充分吸收有毒氣體，避免了環(huán)境污染．

解答： 解：（1）苯和液溴在催化劑條件下能發(fā)生取代反應生成溴苯，反應方程式為：+Br₂

FeBr3

+HBr，
故答案為：+Br₂

FeBr3

+HBr；
（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)淺黃色沉淀，
故答案為：除去HBr氣體中混有的溴蒸氣；D試管中石蕊試液慢慢變紅，并在導管口有白霧產(chǎn)生，然后E試管中出現(xiàn)淺黃色沉淀；
（3）溴苯是有機物，氫氧化鈉溶液是無機物，所以溴苯和氫氧化鈉溶液不互溶，且溴苯的密度大于水的密度，所以在B中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是底層出現(xiàn)油狀液體；苯易揮發(fā)，該方法制取的溴苯中會含有雜質(zhì)苯；苯和溴苯相互溶解，需要通過蒸餾操作分離，所以A正確，
故答案為：在溶液底部有無色油狀液體；苯；A；
（4）溴化氫溶于水能得到氫溴酸，溴和水反應也可得到氫溴酸，如果沒有C裝置，無法判斷該反應中是否有溴化氫生成；苯溶解了溴，除去的溴的干擾，所以能判斷該反應有溴化氫生成，
故答案為：充分吸收有毒氣體，防止污染環(huán)境．

點評：本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計與評價，題目難度中等，側(cè)重考查苯的取代反應實驗，涉及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)，試題綜合性較強，注意苯能和液溴發(fā)生取代反應，不與溴水反應．