Question

【题目】探究苯与溴的取代反应，甲用如图装置Ⅰ进行如下实验：

将一定量的苯和液溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5 min后发现装有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应。

（1）装置I中①的化学方程式为： ___________________________________，

（2）①中长导管的作用是______________________________________________。

（3）烧瓶中生成的褐色油状液滴的成分是__________________________，要想得到纯净的产物，可用____________试剂洗涤。。

（4）甲做实验时，乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出，提出必须先除去红棕色气体，才能验证锥形瓶中的产物，原因是___________。

（5）乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是：苯；液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳。

a的作用是_____________________； b中的试剂是___________________；

比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是：（答出一点即可）_________________。

Answer 1

【答案】 2Fe＋3Br2===2FeBr3 导气，冷凝回流 与Br2 NaOH溶液 分液漏斗 挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀 防止倒吸安全装置 苯或四氯化碳 主要优点是：①防止倒吸　②可以控制反应进行程度　 ③避免杂质干扰　 ④防止污染空气

【解析】（1）苯与溴在铁的催化下，溴原子取代苯环上的一个氢原子生成溴苯和HBr，实际起催化作用的是溴与铁生成的溴化铁，发生的反应为2Fe＋3Br2===2FeBr3，

（2）反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质和苯冷却又流回烧瓶，充分反应，第二个作用是将HCl气体导出到锥形瓶中，所以长导管的作用为：导气，冷凝回流 。（3）烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是溴苯，溴苯混有溴和溴化氢等，HBr溶于水，Br2与氢氧化钠溶液反应，要想得到纯净的产物，可用NaOH溶液或水试剂洗涤。（4）Br2的沸点低会挥发，与锥形瓶中的水反应生成HBr，HBr与硝酸银反应生成淡黄色沉淀，干扰了产物HBr的检验，故必须先除去Br2。答案为：挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀。

（5）HBr气体易溶于水，装置内压强减小，c中液体会倒流，故增加a装置防倒吸，a的作用是：防倒吸的安全瓶。生成的HBr中混有Br2，会干扰HBr的检验，必须先用苯或四氯化碳溶解溴单质而除去。故b中的试剂为苯或四氯化碳。装置Ⅱ的优点有：1、可以防倒吸，2、有尾气处理装置，防止污染空气，3、铁丝上下抽动，可以控制反应的速率，4、除去了杂质，防止杂质对产物的干扰。