Question

1．某化學課外興趣小組學生用如圖1所示的裝置探究苯和液溴的反應并制備溴苯，有關數(shù)據(jù)如表．

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

請分析后回答下列問題．
（1）打開G處止水夾，關閉F處止水夾，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，繼續(xù)滴加至液溴滴完，三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為．
（2）液溴滴完后，打開F處止水夾，關閉G處止水夾，一段時間后，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的Fe；
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌，再經(jīng)過分液，（填實驗操作名稱）分離出的粗溴苯，再中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．
（3）經(jīng)以上分離操作后，要把粗溴苯進一步提純，進行的實驗操作中，儀器選擇及安裝都正確的是如圖2：b（填字母）錐形瓶中得到的主要物質(zhì)是苯（填物質(zhì)名稱）．
（4）D中試管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是溶液中有淡黃色沉淀生成，某同學認為不能因此證明苯和液溴的反應是取代反應，若要證明，需改進的實驗操作是在B、D間安裝一個裝有CCl₄溶液的洗氣瓶．
（5）本實驗存在一個明顯不足之處是制溴苯過程中裝置D、E中的溶液容易倒吸入裝置B，導致實驗失敗．

Answer 1

分析 （1）打開G處止水夾，關閉F處止水夾，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)生是溴單質(zhì)在催化劑作用下和苯發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫氣體，溴化氫氣體和水蒸氣形成生成白霧；
（2）①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；
②濾液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應的Br₂；
（3）根據(jù)分離出的粗溴苯中含有未反應的苯，分離互溶的液體，利用沸點不同，可采用蒸餾的方法進行分離；
（4）生成的HBr中含有揮發(fā)出的溴，HBr和溴都與硝酸銀溶液生成淡黃色沉淀；
（5）制溴苯過程中裝置D、E中的溶液容易倒吸入裝置B．

解答 解；（1）苯與液溴在溴化鐵做催化劑作用下反應生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸氣形成白霧，反應的化學方程式為：
故答案為：；
（2）①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑，
故答案為：鐵；
②濾液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗滌，NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應的Br₂，溴苯不溶于水，比水重，可以分液方法分離，分離出的粗溴苯，再中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾，
故答案為：分液；
（3）反應后得到的溴苯中溶有少量未反應的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸點低，所以采用蒸餾的方法進行分離，溫度計水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處，蒸餾用直行冷凝器冷凝，選擇裝置b，溴苯留在母液中，苯在錐形瓶中，
故答案為：b；苯；
（4）生成的HBr中含有揮發(fā)出的溴，揮發(fā)出來的溴進入燒杯中與水反應生成的溴離子與硝酸銀溶液發(fā)生反應，生成淡黃色沉淀，HBr和溴都與硝酸銀溶液生成淡黃色沉淀，所以單純根據(jù)生成淡黃色沉淀不能確定發(fā)生取代反應，若要證明，需改進的實驗操作是：在B、D間安裝一個裝有CCl₄溶液的洗氣瓶，
故答案為：溶液中有淡黃色沉淀生成；在B、D間安裝一個裝有CCl₄溶液的洗氣瓶；
（5）本實驗存在一個明顯不足之處是：制溴苯過程中裝置D、E中的溶液容易倒吸入裝置B，導致實驗失敗，
故答案為：制溴苯過程中裝置D、E中的溶液容易倒吸入裝置B，導致實驗失敗．

點評 本題考查制備實驗方案設計，為高頻考點，明確實驗原理及實驗操作規(guī)則是解本題關鍵，知道物質(zhì)檢驗方法、物質(zhì)分離提純方法，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．