Question

【題目】德國化學家凱庫勒認為苯分子的結構中，碳碳間以單、雙鍵交替結合而成環狀。為了評價凱庫勒的觀點，某學生設計了以下實驗方案：

實驗操作：

①按如圖所示的裝置圖連接好各儀器；

②檢驗裝置的氣密性；

③在A中加入適量的苯和液溴的混合液體，再加入少量鐵粉，塞上橡皮塞，打開K1、K2止水夾，關閉K3止水夾；

④待燒瓶C中氣體收集滿后，將導管b的下端插入燒杯里的水中，關閉K2，打開K3，擠壓預先裝有水的膠頭滴管的膠頭，觀察實驗現象。

請回答下列問題：

(1)能證明凱庫勒觀點錯誤的實驗現象是_________。

(2)A中所發生的反應的反應類型為__________。

(3)A中發生反應的化學方程式__________。

(4)裝置B的作用是____________。

Answer 1

【答案】C中產生“噴泉”現象 取代反應 +Br2+HBr 除去未反應的苯蒸氣和溴蒸氣

【解析】

(1)依據凱庫勒觀點，苯環中含有雙鍵，與溴發生加成反應，不會產生溴化氫，不會發生噴泉實驗；

(2)(3)苯與溴在鐵作催化劑的條件下發生取代反應生成溴苯和溴化氫；

(4)苯與液溴的反應是放熱反應，苯與液溴均易揮發，溴的存在干擾檢驗H+、Br-，苯、溴容易溶于四氯化碳，四氯化碳是常用的有機溶劑。

(1)苯與溴如果發生加成反應，不產生溴化氫，無HBr在水中溶解導致的壓強差，就不會發生噴泉實驗；如果發生取代反應，則生成溴化氫，溴化氫易溶于水，能夠發生噴泉實驗，所以只要發生噴泉實驗，就可證明苯與溴發生的是取代而不是加成反應，證明不含雙鍵，可以證明凱庫勒觀點錯誤；

(2)苯與溴在鐵作催化劑的條件下發生取代反應產生溴苯和HBr；

(3)在燒瓶A中發生的化學方程式為：+Br2+HBr；

(4)由于反應放熱，且苯與液溴均易揮發，苯和溴極易溶于四氯化碳，用四氯化碳除去溴化氫氣體中的溴蒸氣和苯，以防止干擾檢驗H+、Br-。