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：

	苯	溴	溴苯
密度/g/cm3	0.88	3.10	1.50
沸點/℃	80	59	156
水中溶解性	微溶	微溶	微溶

按下列合成步驟回答問題：

(1)在裝置a中加入15mL無水苯和少量鐵屑。在裝置b中小心加入4.0mL液態溴。向裝置a中滴入幾滴溴，有白霧產生。繼續滴加至液溴滴完。裝置d的作用是吸收________和少量溴蒸汽。

(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。加入無水氯化鈣的目的是________________________。

(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________(填字母代號)。

A．重結晶 B．過濾

C．蒸餾 D．萃取

(4)在該實驗中，a的容積最適合的是________(填字母代號)。

A．25mL B．50mL

C．250mL D．500mL

Answer 1

【答案】溴化氫(HBr) 除去未反應的Br2 干燥，吸收水分 苯 C B

【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，結合溴苯的性質分析解答。

(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；溴單質具有揮發性，形成溴蒸汽，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；

(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，則 NaOH溶液洗滌的作用是為除去未反應的Br2；

③無水氯化鈣能吸收水分，起到干燥劑的作用；

(3)溴苯能溶于苯中，所以經以上分離操作后，溴苯中的主要雜質是苯，二者互溶應該采用蒸餾方法分離，故答案選C；

(4)操作過程中，在a中加入15mL無水苯， b中加入4.0mL液態溴，反應過程中也加入到a中，然后又向a中加入10mL水，共約30mL，所以a的容積最適合的是50mL，故答案選B。