Question

7．德国化学家凯库勒认为，苯分子的结构中碳碳间以单、双键交替排列结合成环状．为了验证凯库勒的观点，某学生设计了以下实验方案：
①按如图所示的装置连接好仪器；

②检验装置的气密性；
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K₁、K₂、K₃止水夹；
④待烧瓶a中收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D里的水中，挤压预先盛有水的胶头滴管，观察实验现象．
（1）当A中所发生反应的反应类型为取代反应时才能证明凯库勒观点是错误的．写出A中发生的反应方程式，烧瓶a中的实验现象是烧杯中的水沿玻璃管上升进入烧瓶，形成喷泉．
（2）装置B中CCl₄的作用是除去HBr气体中混有的Br₂（g）．
（3）实验后A中得到的粗产品中含有未反应的溴，要用如下操作精制：①蒸馏，②10%NaOH溶液洗，③分液，④用干燥剂干燥；正确的操作顺序是B．
A．①②③④B．②③④①C．②③①④D．④②③①

Answer 1

分析 （1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应，生成溴苯和溴化氢，溴化氢易溶于水；
（2）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴的存在干扰检验H⁺和Br^-，溴易溶于有机溶剂；
（3）根据粗苯中的成分及各试剂的作用分析，可溶性的物质易溶于水，溴和氢氧化钠能反应所以可用氢氧化钠除去溴；然后分液除去溴化钠和过量的氢氧化钠溶液，再用干燥剂吸收水分，最后利用物质沸点的不同可分离沸点不同的物质，据此分析．

解答 解：（1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，苯分子里的氢原子被溴原子所代替，
方程式为：，该反应为取代反应，所以苯分子中不存在碳碳单双键交替，所以凯库勒观点错误，生成的溴化氢极易溶于水，所以C中产生“喷泉”现象，
故答案为：取代反应；；烧杯中的水沿玻璃管上升进入烧瓶，形成喷泉；  

（2）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，苯和溴极易溶于四氯化碳，用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，以防干扰检验H⁺和Br^-，
故答案为：除去HBr气体中混有的Br₂（g）；
（3）粗溴苯中含有溴，提纯时，加入10%的NaOH溶液洗涤，可除去溴，然后分液除去溴化钠和过量的氢氧化钠溶液，再用干燥剂吸收水分，最后利用物质沸点的不同可分离沸点不同的物质，所以正确的操作顺序为②③④①，
故选：B．

点评 本题以实验为载体考查了有机物苯的性质，明确苯分子的结构特点及性质是解题关键，注意物质分离提纯时应明确混合物中的成分，然后根据各物质的性质采取相应的方法去除杂质，题目难度较大．