Question

【題目】實驗室合成溴苯的裝置圖及有關數(shù)據(jù)如下，按下列合成步驟回答：

	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

(1)實驗裝置中，儀器c的名稱為__________________，作用為__________。

(2)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，有白霧產生，是因為生成了________氣體，繼續(xù)滴加至液溴滴完。寫出a中發(fā)生反應的化學方程式：__________________。

(3)液溴滴完后，經過下列步驟分離提純：

①向a中加入10 mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；

②濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用__________；

③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣(一種干燥劑)，靜置、過濾。加入無水氯化鈣的目的是__________________。

(4)經以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質為______，要進一步提純，需進行的操作方法為________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 冷凝回流 HBr 2Fe+3Br2=2FeBr3，+Br2+HBr 除去未反應的Br2 干燥溴苯 苯 蒸餾

【解析】

本題是利用苯和液溴在三溴化鐵作催化劑的條件下，在三頸燒瓶內發(fā)生取代反應制備溴苯，反應過程中為防止液溴和苯的揮發(fā)，提高原料利用率，用冷凝管進行冷凝回流，同時吸收生成的HBr氣體，以防止產生污染；反應后的混合物通過過濾除去多余的鐵粉，然后用氫氧化鈉溶液洗去沒有反應的溴及生成的HBr，經無水氯化鈣干燥后，再進行蒸餾分離提純。

(1)根據(jù)儀器結構可知：儀器c是球形冷凝管，使用裝置的目的是使揮發(fā)的溴和苯經冷凝后重新回到反應容器內，提高原料利用率；

(2)苯與液溴發(fā)生取代反應產生溴苯和HBr，反應生成HBr氣體遇水蒸氣形成白霧；裝置a中發(fā)生反應的化學方程式為2Fe+3Br2=2FeBr3，+Br2+HBr；

(3)溴苯提純的方法是：①先水洗，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應的鐵屑，②加NaOH溶液，發(fā)生反應：2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O，使未反應的Br2變成NaBr和NaBrO進入到水中；

③加無水氯化鈣作干燥劑，所以無水氯化鈣的作用是干燥溴苯；

(4)經上述干燥后得到的溴苯中溶有少量未反應的苯，苯和溴苯互溶，但二者的沸點不同，相對來說苯的沸點較低，所以采用蒸餾的方法進行分離。