Question

按如圖所示的裝置和以下實驗步驟，可以制取少量的溴苯和溴乙烷．已知乙醇在一定條件下與氫溴酸反應可制備溴乙烷：

C₂H₅OH+HBr→C₂H₅Br+H₂O

主要實驗步驟如下：①連接好裝置，檢查裝置的氣密性；②向燒瓶中加入一定量的苯和液溴．向錐形瓶中加入乙醇和濃H₂SO₄的混合液至稍高于進氣導管口處；③將A裝置中的純鐵絲小心向下插入混合液中；④點燃B裝置中的酒精燈，用小火緩緩對錐形瓶加熱10min．

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（1）寫出制取溴苯的化學方程式：　　．

（2）步驟③中觀察到的現(xiàn)象是：　　．

（3）C裝置中U形管內部用蒸餾水封住管底的作用是：　　．

（4）反應完畢后，U形管內的現(xiàn)象是：　．分離溴乙烷時所用的最主要儀器的名稱是（只填一種）　　．

（5）實驗結束，從燒瓶的混合物中分離出粗制黃色的溴苯，產生黃色的原因是其中含有　（填化學式）．欲得到無色的溴苯的方法是　　（填試劑和操作名稱）．

Answer 1

考點： 性質實驗方案的設計．

分析： （1）純鐵絲和溴反應生成三溴化鐵，三溴化鐵與苯作用，生成溴苯和鐵，鐵作催化劑，苯和液溴反應生成溴苯和溴化氫，據(jù)此書寫方程式；

（2）苯與液溴發(fā)生取代反應，該反應為放熱反應，溴和苯在燒瓶中變成蒸氣；

（3）CH₃CH₂Br難溶于水，水可以阻止物質的溢出，起到水封的作用，C裝置中U形管內部用蒸餾水封住管底可溶解吸收HBr，防止HBr及CH₃CH₂Br逸出；

（4）反應完畢，U形管內會發(fā)生液體分層現(xiàn)象；分液用到分液漏斗；

（5）常溫下，氫氧化鈉可以和溴單質反應生成溴化鈉、次溴酸鈉的水溶液，和溴苯不互溶，不反應，欲得到無色的溴苯的方法是用NaOH溶液洗滌分液．

解答： 解：（1）將A裝置中的純鐵絲小心向下插入混合液中，鐵和溴反應生成三溴化鐵，2Fe+3Br₂=2FeBr₃，三溴化鐵與苯作用，生成溴苯和鐵，同時有溴化氫生成，鐵作催化劑，所以制備溴苯的化學反應方程式為：C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr，

故答案為：C₆H₆+Br₂C₆H₅Br+HBr；

（2）苯和液溴在鐵粉催化作用下發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫，該反應為放熱反應且反應劇烈，苯和溴單質沸點低，易揮發(fā)，溴蒸氣為紅棕色，所以步驟③中觀察到的現(xiàn)象是：劇烈反應，瓶上方有紅棕色氣體產生，

故答案為：劇烈反應，瓶上方有紅棕色氣體產生；

（3）CH₃CH₂Br難溶于水，溴化氫極易溶于水，形成的氫溴酸是強酸，U形管內的蒸餾水用來溶解吸收HBr，防止HBr及CH₃CH₂Br逸出，

故答案為：一是溶解溴化氫、二是液封（防止產物及溴化氫揮發(fā)）；

（4）溴乙烷是一種無色的油狀液體物質，和水是互不相溶的，反應完畢，U形管內會發(fā)生液體分層現(xiàn)象，上層為水層，下層為無色油狀液體（溴乙烷），可以采用分液的方法來實現(xiàn)物質的分離，最主要儀器為分液漏斗，

故答案為：U形管中蒸餾水底部有無色油狀液體；分液漏斗；

（5）過量的溴溶解在溴苯中而使溴苯顯黃色，常溫下，氫氧化鈉可以和溴單質反應，和溴苯不互溶，不反應，欲得到無色的溴苯可用NaOH溶液洗滌：2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，再用分液的方法分離，

故答案為：Br₂；用NaOH溶液洗滌分液．

點評： 本題主要考查了苯的性質、溴苯和溴乙烷的制備，把握反應原理、實驗裝置的作用、現(xiàn)象與結論的分析等為解答的關鍵，平時須注意積累相關反應知識，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．