Question

20．如圖為苯和溴的反應改進實驗裝置．其中A為帶支管的試管改制成的反應容器，在其下端開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑．

填寫下列空白：
（1）向反應容加入溴和苯的混器A中逐滴合液，幾秒鐘內就發(fā)生反應．寫出A中所發(fā)生有機反應的學化方程式（有機物寫結構簡式）：，該有機反應的類型為取代反應．
（2）試管C中苯的作用是除去溴化氫中混有的溴蒸汽；反應開始后，觀察D試管，看到的現(xiàn)象為石蕊試液變紅，導管口有白霧產生；能說明苯與溴發(fā)生的是取代反應而不是加成反應的現(xiàn)象為E中有淡黃色的沉淀生成（或者石蕊試液變紅）．
（3）反應完畢后，將帶支管的試管中的液體倒入盛有冷水的燒杯中，可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體，這是因為溴苯中溶解了溴單質；為了除去該雜質，加入一種試劑，反應的離子方程式為2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O．
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）．

Answer 1

分析 根據實驗裝置圖可知，將液溴和苯的混合物滴入有鐵粉的石棉網上，在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應生成溴化氫和溴苯，反應后的液體流入氫氧化鈉溶液，未反應的溴被氫氧化鈉吸收，由于苯和溴都是易揮發(fā)的物質，所以產生的溴化氫中有溴蒸氣和苯，C裝置吸收溴蒸氣和苯，生成的溴化氫遇到石蕊顯紅色，遇到硝酸銀溶液有淺黃色沉淀產生，尾氣溴化氫用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫易溶于水，所以吸收溴化氫要用防倒吸裝置，所以F中用倒置的漏斗，D和E裝置中導管在液面上方也是防止倒吸，
（1）苯與液溴在催化劑條件下發(fā)生取代反應生成溴苯；
（2）溴易溶于苯，用苯吸收揮發(fā)的溴，防止對溴化氫的檢驗造成干擾；溴化氫易揮發(fā)，易溶于水，溶于水電離出氫離子，顯酸性，能夠使石蕊變紅；只有發(fā)生取代反應才能生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成淡黃色的沉淀；
（3）溴易溶于有機溶劑；氫氧化鈉與溴發(fā)生反應生成溴化鈉和次溴酸鈉和水；
（4）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸．

解答 解：根據實驗裝置圖可知，將液溴和苯的混合物滴入有鐵粉的石棉網上，在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應生成溴化氫和溴苯，反應后的液體流入氫氧化鈉溶液，未反應的溴被氫氧化鈉吸收，由于苯和溴都是易揮發(fā)的物質，所以產生的溴化氫中有溴蒸氣和苯，C裝置吸收溴蒸氣和苯，生成的溴化氫遇到石蕊顯紅色，遇到硝酸銀溶液有淺黃色沉淀產生，尾氣溴化氫用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫易溶于水，所以吸收溴化氫要用防倒吸裝置，所以F中用倒置的漏斗，D和E裝置中導管在液面上方也是防止倒吸，
（1）苯與液溴在催化劑條件下發(fā)生取代反應，方程式為：；
故答案為：；取代反應；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，溴和四氯化碳都是非極性分子，根據相似相溶原理知，溴易溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽；該反應中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸是酸性物質，能使石蕊試液變紅色；氫溴酸能和硝酸銀反應生成淡黃色沉淀溴化銀，
故答案為：除去溴化氫中混有的溴蒸汽；石蕊試液變紅，導管口有白霧產生；E中有淡黃色的沉淀生成（或者石蕊試液變紅）；
（3）反應完畢后，將帶支管的試管中的液體倒入盛有冷水的燒杯中，可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體，這是因為溴易溶于溴苯，氫氧化鈉與溴發(fā)生反應生成溴化鈉和次溴酸鈉和水，氫氧化鈉與溴反應的離子方程式為：2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O；
故答案為：溴苯中溶解了溴單質；2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O；
（4）當兩端壓力發(fā)生壓力變化時，液體會產生倒吸現(xiàn)象，DE裝置中導氣管不插入溶液中可以防止倒吸，倒置的漏斗下口很大，液體上升很小的高度就有很大的體積，上升的液體的本身的壓力即可低償壓力的不均衡．因此由于上部還有空氣隔離，液體不會倒吸入上端的細管道，所以具有防倒吸作用的儀器有DEF，
故答案為：DEF．

點評 本題考查了苯的取代反應實驗，考查的知識點有反應方程式的書寫、產物的判斷、蒸汽的成分及性質，綜合性較強，難度較大，注意苯能和液溴發(fā)生取代反應，和溴水不反應．