Question

16．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

按下列合成步骤回答问题：
（1）写出实验室合成溴苯的化学反应方程式：+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr．
（2）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．由b向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br₂．
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥．
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A．25mL        B．50mL       C．250mL       D．500mL．

Answer 1

分析 （1）实验室合成溴苯是苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（2）苯与液溴反应生成HBr，苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气；
（3）根据溴苯中含有溴，单质溴能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不与NaOH溶液反应，也不溶于水，分液后，然后加干燥剂，据此解答；
（4）根据制取溴苯所加的液体的体积以及溶液的体积一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$来解答；

解答 解：（1）实验室合成溴苯是苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式为+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr，
故答案为：+Br₂$\stackrel{铁粉}{→}$+HBr；
（2）苯与液溴反应生成HBr，苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br₂，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，所以装置d的作用是吸收HBr和Br₂，
故答案为：吸收HBr和Br₂；
（3）溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br₂变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，
故答案为：除去HBr和未反应的Br₂；干燥；
（4）操作过程中，先在a中加入15mL无水苯，在b中小心加入4.0mL液态溴，最后向a中加入10mL水，共约30mL，所以a的容积最适合的是50mL，
故答案为：B．

点评 本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，题目难度中等．