Question

【題目】溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯裝置圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

項目	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）在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑，在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴。儀器c的名稱是____________，其進(jìn)水口為_____（填“上”或“下”）口，裝置d中倒置漏斗作用為________。

（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硫酸鎂，靜置、過濾。

（3）經(jīng)以上分離操作后，要進(jìn)一步提純，下列操作中必需的是____(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）將d中的NaOH溶液換成硝酸銀溶液，則出現(xiàn)的現(xiàn)象為_____________，該現(xiàn)象_____（填“能”或“不能”）說明該反應(yīng)為取代反應(yīng)。

解決（3）時用到題干中的哪些信息_______

Answer 1

【答案】球形冷凝管 下 防止倒吸 除去HBr和未反應(yīng)的Br2 C 淡黃色沉淀 不能 苯和溴苯的沸點和溶解性

【解析】

苯和液溴在三溴化鐵作催化劑的條件下，發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯，反應(yīng)過程中為防止液溴和苯的揮發(fā)，提高原料的利用率，用冷凝管進(jìn)行冷凝回流，同時吸收生成的HBr氣體，防污染。

（1）用冷凝管對揮發(fā)出的蒸汽進(jìn)行冷凝，冷卻水的流向是低進(jìn)高出，尾氣中的HBr極易溶于水；

（2）溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反應(yīng)的Br2變成NaBr和NaBrO洗到水中，據(jù)此解答；

（3）分離出的粗溴苯中含有未反應(yīng)的苯，結(jié)合苯和溴苯的性質(zhì)分析解答。

（1）根據(jù)圖示，儀器c為球形冷凝管；用冷凝管冷卻蒸汽并回流到三頸燒瓶內(nèi)，冷卻水的流向是低進(jìn)高出，即進(jìn)水口為下；尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br2，用氫氧化鈉溶液吸收，由于HBr極易溶于水，裝置d中倒置漏斗可以防止倒吸，故答案為：球形冷凝管；下；防止倒吸；

（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．然后加干燥劑，無水氯化鈣能吸收水分，干燥溴苯，故答案為：除去HBr和未反應(yīng)的Br2；

（3）反應(yīng)后得到的溴苯中溶有少量未反應(yīng)的苯。利用沸點不同，苯的沸點小，被蒸餾出，溴苯留在母液中，所以采取蒸餾的方法分離溴苯與苯，故答案為：C；

（4）尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br2，將d中的NaOH溶液換成硝酸銀溶液，可以看到生成淡黃色的沉淀，該現(xiàn)象不能說明反應(yīng)中生成了HBr，也就不能說明該反應(yīng)為取代反應(yīng)；解決（3）時主要用到了題干中苯和溴苯物理性質(zhì)中的沸點和溶解性，故答案為：淡黃色沉淀；不能；苯和溴苯的沸點和溶解性。