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【题目】已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与溴发生的反应,用如图装置进行实验。根据相关知识回答下列问题:

1)实验开始时,关闭K2,打开K1和漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。一段时间后,在装置Ⅲ中可能观察到的现象是_________

2)实验中能防止倒吸的装置有___________(填装置序号)。

3)反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是_________,简述这一操作:________

4)通过该实验,可知苯与溴的反应是_______反应。

【答案】小试管中有气泡,液体变橙红色,有白雾出现,广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成 Ⅲ和Ⅳ 除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体,以免逸出污染空气 关闭和漏斗活塞,打开 取代

【解析】

苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,该反应是放热的,所以用冷凝管冷凝回流挥发的苯和液溴。生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中,苯蒸气和溴蒸气被苯吸收,溴化氢不溶于苯,从苯中逸出,和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀,过量的溴化氢进入Ⅳ中,被氢氧化钠溶液吸收,由于溴化氢极易溶于氢氧化钠溶液,所以用一干燥管防倒吸。反应结束后,关闭K1和分液漏斗活塞,打开K2,Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中,可以吸收Ⅱ中的溴化氢,防止拆卸装置时污染环境。

1)反应一段时间后,生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中,苯蒸气和溴蒸气被苯吸收,溴溶于苯呈现橙色,溴化氢不溶于苯,从苯中逸出,和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀,所以在装置Ⅲ中可能观察到的现象是小试管中有气泡,液体变橙红色,有白雾出现,广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成。

2)溴化氢极易溶于水,装置Ⅲ中导管没有直接插入硝酸银溶液里,而是插入苯中,既吸收了挥发的苯和溴,也防止了溴化氢的倒吸;装置Ⅳ用干燥管也可以起到防倒吸的作用,故实验中能防止倒吸的装置有Ⅲ和Ⅳ。

3)反应结束后,关闭K1和分液漏斗活塞,打开K2,Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中,可以吸收Ⅱ中的溴化氢,防止拆卸装置时污染环境。故答案为除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体,以免逸出污染空气,关闭和漏斗活塞,打开

4)苯和溴若发生加成,则只有一种有机物生成,没有溴化氢生成。苯和溴若发生取代,则会有溴化氢生成,该实验中看到装置Ⅲ中小试管中有气泡,同时有白雾出现,广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成,可以证明生成了溴化氢,证明苯和溴发生了取代反应。

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