Question

【題目】為探究苯與溴的取代反應(yīng)，甲同學(xué)用裝置I進(jìn)行如下實驗：

將一定量的苯和溴放在燒瓶中，同時加入少量鐵屑做催化劑，3-5分鐘后發(fā)現(xiàn)滴有AgNO3溶液的錐形瓶中有淺黃色沉淀生成，即證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)。

（1）裝置I中①的化學(xué)方程式為__________________________________________________。

（2）①中長導(dǎo)管的作用是______________________________________________。

（3）要得到純凈的產(chǎn)物，可用稀NaOH溶液、蒸餾水洗滌。洗滌分離粗產(chǎn)品后，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）乙同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置II，并用下列某些試劑完成該實驗�？蛇x用的試劑是：苯、液溴、濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硝酸銀溶液、四氯化碳。

① 能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，則試管b中應(yīng)加入___________，其作用是_________________________；試管c中應(yīng)加入________________。

② 比較兩套裝置，裝置II的主要優(yōu)點是_____________________________________。(答出一點即可)

Answer 1

【答案】+Br2+HBr或+Br2+HBr 導(dǎo)氣、冷凝回流 C CCl4或苯 除去未反應(yīng)的溴蒸氣 AgNO3溶液 可以防倒吸、可以避免雜質(zhì)干擾、防止污染空氣、可以控制反應(yīng)等。

【解析】

（1）溴與鐵反應(yīng)生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵的催化作用下生成溴苯和溴化氫；
（2）長導(dǎo)管讓揮發(fā)出來的溴單質(zhì)冷凝，防止對產(chǎn)物的干擾；
（3）反應(yīng)生成的硝基苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì)，再進(jìn)行分液，最終蒸餾得到純凈的產(chǎn)物；
（4）b中要除去Br2，b中試劑為苯或四氯化碳，c中是為了檢驗溴離子的生成；裝置Ⅱ的主要優(yōu)點從裝置安裝的特點及作用考慮。

（1）因溴與鐵反應(yīng)生成溴化鐵：2Fe+3Br2═2FeBr3，苯和液溴在溴化鐵或鐵的催化作用下生成溴苯和溴化氫：或；

（2）反應(yīng)為放熱反應(yīng)，長導(dǎo)管讓揮發(fā)出來的溴單質(zhì)冷凝，防止對產(chǎn)物的干擾，即長導(dǎo)管的作用為導(dǎo)氣，冷凝回流，故答案為導(dǎo)氣，冷凝回流；

（3）反應(yīng)生成的硝基苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì)，再進(jìn)行分液，最后利用沸點不同，用蒸餾方法提純產(chǎn)品，故答案選C；

（4）①b試劑可以為苯或四氯化碳，其目的是除去未反應(yīng)的溴蒸氣；裝你置c中檢驗溴離子的過程，加入的試劑為硝酸銀溶液，故答案為CCl4或苯；除去未反應(yīng)的溴蒸氣；AgNO3溶液；

③根據(jù)以上分析，裝置Ⅱ的主要優(yōu)點是：a試管：導(dǎo)管是短進(jìn)短出可防止倒吸；鐵絲圈移動可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度；b試管除去Br2，避免雜質(zhì)干擾；有尾氣處理，防止污染空氣，

故答案為可以防倒吸、可以避免雜質(zhì)干擾、防止污染空氣、可以控制反應(yīng)等。