Question

溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖如圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：按下列合成步驟回答問題：

	苯	溴	溴苯
密度/g?cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/°C	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑．
在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴．向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產(chǎn)生，是因為生成了______氣體．繼續(xù)滴加至液溴滴完．裝置d的作用是______；制取溴苯的化學(xué)方程式______．該反應(yīng)的催化劑為______．
（2）液溴滴完后，經(jīng)過下列步驟分離提純：
①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑；
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是：______．
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是______；
（3）經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為______，要進(jìn)一步提純，下列操作中必須的是_______（填入正確選項前的字母）；
A．重結(jié)晶　　　 B．過濾　　　　C．蒸餾　　　　D．萃取
（4）在該實驗中，a的容積最適合的是______（填入正確選項前的字母）．
A.25mL　　　B.50mL　　 C.250mL　　 D.500mL
（5）取反應(yīng)后燒杯中的溶液2ml加入足量的稀硝酸酸化，再滴入AgNO₃溶液，有淺黃色沉淀生成，______（能或不能）證明苯與液溴反生了取代反應(yīng)，為什么？______．

Answer 1

解：（1）鐵和溴反應(yīng)生成三溴化鐵，三溴化鐵與苯作用，生成溴苯，同時有溴化氫生成，2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr，鐵作催化劑，氫溴酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成易溶于水的溴化鈉和水，溴單質(zhì)和氫氧化鈉反應(yīng)，生成易溶于水的溴化鈉和次溴酸鈉，
故答案為：HBr；吸收HBr和Br₂；C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr；鐵屑；
（2）溴苯提純的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑，再加NaOH溶液，把未反應(yīng)的Br₂變成NaBr和NaBrO洗到水中．然后加干燥劑，無水氯化鈣能干燥溴苯，
故答案為：除去HBr和未反應(yīng)的Br₂；干燥；
（3）利用沸點不同，苯的沸點小，被蒸餾出，溴苯留在母液中，所以采取蒸餾的方法分離溴苯與苯，故答案為：苯；C；
（4）操作過程中，在a中加入15mL無水苯，向a中加入10mL水，在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴，所以a的容積最適合的是50mL，故答案為：B；
（5）溴化氫與硝酸銀反應(yīng)生成淺黃色的溴化銀和硝酸，且溴化銀不溶于硝酸，因溴單質(zhì)易揮發(fā)，所以進(jìn)入燒杯中的有揮發(fā)出來的溴單質(zhì)，溴單質(zhì)和水反應(yīng)生成溴化鈉和次溴酸鈉，所以不能說明溴和苯發(fā)生了取代反應(yīng)，
故答案為：不能；揮發(fā)出來的溴進(jìn)入燒杯中與水反應(yīng)生成的溴離子與硝酸銀溶液發(fā)生反應(yīng)，生成淡黃色沉淀．
分析：（1）根據(jù)苯和液溴反應(yīng)生成溴苯和溴化氫，苯和液溴反應(yīng)，鐵作催化劑解答，根據(jù)氫氧化鈉和溴和溴化氫的反應(yīng)解答；（2）溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反應(yīng)的Br₂變成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥劑，據(jù)此解答；
（3）反應(yīng)后得到的溴苯中溶有少量苯雜質(zhì)，依據(jù)它和溴苯的性質(zhì)不同除雜；
（4）根據(jù)制取溴苯所加的液體的體積進(jìn)行解答；
（5）溴化銀為淡黃色沉淀．
點評：本題主要考查了溴苯的制取實驗，明析反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．