Question

【題目】溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(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15 mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL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____________________________。

（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）取反應(yīng)后燒杯中的溶液2 mL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

【答案】 HBr氣體 裝置d的作用是尾氣處理 除去HBr和未反應(yīng)的Br2 除水，干燥 苯 C 不能 也可能是因為揮發(fā)出來的溴進(jìn)入燒杯中與NaOH溶液反應(yīng)生成的NaBr中含的溴離子可與硝酸銀溶液發(fā)生反應(yīng)，生成淡黃色沉淀AgBr

【解析】a中，Fe和溴發(fā)生氧化反應(yīng)生成溴化鐵，在溴化鐵作催化劑條件下，苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸氣生成氫溴酸小液滴而產(chǎn)生白霧，冷凝管有冷凝回流作用，提高反應(yīng)物的利用率；生成的HBr和揮發(fā)出的溴通過導(dǎo)氣管進(jìn)入d中和氫氧化鈉反應(yīng)生成鈉鹽；

（1）在溴化鐵作催化劑條件下，苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸氣產(chǎn)生白霧，所以產(chǎn)生白霧的是HBr；

HBr、Br2蒸氣不能直接排空，否則污染大氣，用堿液吸收，所以d的作用是吸收HBr和Br2；發(fā)生的取代反應(yīng)方程式為，故答案為：HBr；吸收HBr和Br2；；

（2）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，故答案為：除去HBr和未反應(yīng)的Br2；

③無水氯化鈣能吸收水分而干燥，故答案為：除水，干燥；

（3）溴苯能溶于苯中，所以溴苯中的雜質(zhì)是苯，二者互溶應(yīng)該采用蒸餾方法分離，故答案為：苯；C；

（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，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(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。