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據如下：按下列合成步驟回答問題：

	苯	溴	溴苯
密度/g·cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/°C	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）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液態溴。向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產生，是因為生成了_____氣體。繼續滴加至液溴滴完。裝置d的作用是________；制取溴苯的化學方程式____________________________。

（2）液溴滴完后，經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氯化鈣，靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是_____；

（3）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，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

（4）取反應后燒杯中的溶液2 mL加入足量的稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，有淺黃色沉淀生成___(能或不能)證明苯與液溴反生了取代反應，為什么? _______________________。

Answer 1

【答案】 HBr氣體 裝置d的作用是尾氣處理 除去HBr和未反應的Br2 除水，干燥 苯 C 不能 也可能是因為揮發出來的溴進入燒杯中與NaOH溶液反應生成的NaBr中含的溴離子可與硝酸銀溶液發生反應，生成淡黃色沉淀AgBr

【解析】a中，Fe和溴發生氧化反應生成溴化鐵，在溴化鐵作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸氣生成氫溴酸小液滴而產生白霧，冷凝管有冷凝回流作用，提高反應物的利用率；生成的HBr和揮發出的溴通過導氣管進入d中和氫氧化鈉反應生成鈉鹽；

（1）在溴化鐵作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸氣產生白霧，所以產生白霧的是HBr；

HBr、Br2蒸氣不能直接排空，否則污染大氣，用堿液吸收，所以d的作用是吸收HBr和Br2；發生的取代反應方程式為，故答案為：HBr；吸收HBr和Br2；；

（2）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的鐵屑，再加NaOH溶液，把未反應的Br2變成NaBr和NaBrO洗到水中，故答案為：除去HBr和未反應的Br2；

③無水氯化鈣能吸收水分而干燥，故答案為：除水，干燥；

（3）溴苯能溶于苯中，所以溴苯中的雜質是苯，二者互溶應該采用蒸餾方法分離，故答案為：苯；C；

（4）生成的HBr中含有揮發出的溴，HBr和溴都與硝酸銀溶液生成淡黃色沉淀，所以單純根據生成淡黃色沉淀不能確定發生取代反應，故答案為：不能；揮發出來的溴進入燒杯中與水反應生成的溴離子與硝酸銀溶液發生反應，生成淡黃色沉淀。