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數(shù)據如下：

按以下合成步驟回答問題：

（1）在a中加入15 mL苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。再將b中液溴慢慢加入到a中，充分反應。裝置a中發(fā)生的主要反應是_____________________________；裝置d的作用是________________。

（2）反應過程中，a外壁溫度升高，為提高原料利用率，采取以下措施：

①采用裝置c進行冷凝回流，回流的主要物質有__________。

②利用溫度計控制溫度，適宜的溫度范圍為（填序號）__________。

A．＞156℃ B． 59℃－80℃ C．＜59℃

（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 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗滌。

此操作所需要的玻璃儀器除燒杯外，還需___________，用NaOH溶液洗滌的作用是__________；

③向分離出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾。

（4）經過上述分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質為__________，要進一步提純，下列操作中必須的是_________（填入正確選項前的字母）。

A．重結晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取

Answer 1

【答案】C6H6 +Br2C6H5Br + HBr吸收HBr和Br2，防止倒吸C6H6 、Br2C分液漏斗除去未反應的Br2苯C

【解析】

（1）實驗室合成溴苯是苯和液溴在鐵粉做催化劑條件下發(fā)生的取代反應生成溴苯和溴化氫，溴化氫和液溴容易揮發(fā)，而苯的鹵代反應是放熱的，尾氣中的溴化氫和溴用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染。（2）苯和溴的反應是放熱的，為了減少反應物的揮發(fā)提高原料的利用率，需要將苯和溴冷凝回流。最后得到的溴苯中含有溴，用氫氧化鈉反應除去。（3）溴苯中的苯利用沸點不同進行分離。

(1)苯和溴反應生成溴苯和溴化氫，方程式為：C6H6 +Br2C6H5Br + HBr；溴化氫和液溴容易揮發(fā)，而反應放熱，尾氣中有溴化氫和溴，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，使用倒置漏斗可以防止倒吸； (2) ①反應過程中放熱，會使苯和溴變成氣體，為減少反應物揮發(fā)并提高原料的利用率，將苯和液溴冷凝回流。②根據表中的苯和溴的沸點，選擇控制溫度，確保溫度在兩種反應物的沸點之下，所以控制溫度要低于59℃，故選C。(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，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應的鐵屑；②濾液依次用10 mL水，8 mL10％的NaOH溶液把未反應的溴變成溴化鈉和次溴酸鈉，二者溶于水中，再用10 mL水洗滌，目的是洗去氫氧化鈉，溴苯的密度大于水，且二者不互溶，所以用分液的方法分離，使用分液漏斗。(4). 經過分液后得到的有機物層主要為溴苯和苯，苯和溴苯利用沸點不同，苯的沸點低用蒸餾的方法分離。