Question

【題目】溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

按以下合成步驟回答問題：

(1)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑，在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴，向a中滴入幾滴溴，有白霧產(chǎn)生，是因為生成了_____氣體，繼續(xù)滴加至液溴滴完，裝置d的作用是______。

(2)液溴滴完后，經(jīng)過下列步驟分離提純：

①向a中加入10 mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑。

②濾液依次用10 mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗滌，NaOH溶液洗滌的作用是_____。

③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾，加入氯化鈣的目的是_____。

(3)經(jīng)過上述分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為_______，要進一步提純，下列操作中必須的是_______(填入正確選項前的字母)。

A. 重結(jié)晶 B. 過濾 C. 蒸餾 D. 萃取

(4)在該實驗中，a的容積最適合的是_____(填入正確選項前的字母)：

A. 25 mL B.50 mL C. 250 mL D. 500 mL

Answer 1

【答案】HBr 吸收HBr和Br2 除去HBr和未反應(yīng)的Br2 干燥溴苯 苯 C B

【解析】

(1)實驗室合成溴苯是苯與液溴在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫；

(2)根據(jù)溴苯中含有溴，單質(zhì)溴能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不與NaOH溶液反應(yīng)，也不溶于水，分液后，然后加干燥劑；

(3)粗苯中混有苯，可蒸餾分離；

(4)根據(jù)制取溴苯所加的液體的體積以及溶液的體積一般不超容器的，不少于來解答。

(1)實驗室合成溴苯是苯與液溴在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，HBr極易溶于水呈白霧；液溴易揮發(fā)，而苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的未反應(yīng)的Br2，利用HBr、Br2都可以與NaOH反應(yīng)的性質(zhì)，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣；

(2)溴苯提純的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑，再加NaOH溶液，把未反應(yīng)的Br2反應(yīng)變?yōu)?/span>NaBr和NaBrO，及其中溶解的少量HBr反應(yīng)形成NaBr而進入到水中，然后加干燥劑，無水氯化鈣能干燥溴苯，所以NaOH溶液洗滌的作用是：除去HBr和未反應(yīng)的Br2，無水氯化鈣的作用是除去溴苯中少量水，干燥溴苯；

(3)經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯，要進一步提純，可根據(jù)苯、溴苯是互溶的、沸點不同的液體混合物，用蒸餾的方法分離，故合理選項是C；

(4)操作過程中，先在a中加入15 mL無水苯，在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴，共約19mL，步驟（1）完成后還要在a中加入10mLH2O，根據(jù)儀器使用要求：溶液的體積一般不超容器的，不少于，所以a的容積最適合的是50mL，故合理選項是B。