Question

【題目】為探究苯與溴的取代反應(yīng)，甲同學(xué)用裝置I進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

將一定量的苯和溴放在燒瓶中，同時(shí)加入少量鐵屑做催化劑，3-5分鐘后發(fā)現(xiàn)滴有AgNO3的錐形瓶中有淺黃色沉淀生成，即證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)。

（1）裝置I中①的化學(xué)方程式為____________________。

（2）①中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是____________________。

（3）要得到純凈的產(chǎn)物，可用稀NaOH溶液、蒸餾水洗滌。洗滌分離粗產(chǎn)品后，檢驗(yàn)產(chǎn)物已洗凈的方法是_____________________。

（4）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置II，并用下列某些試劑完成該實(shí)驗(yàn)。可選用的試劑是：苯、液溴、濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硝酸銀溶液、四氯化碳。

a的作用是________________。能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，則試管b中應(yīng)加入_______________，試管c中應(yīng)加入________________。

（5）比較兩套裝置，裝置Ⅱ的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：①__________________②____________________。

Answer 1

【答案】2Fe+3Br2═2FeBr3、 導(dǎo)氣、冷凝回流 取少量最后一次洗滌液，加入稀HNO3，再加入AgNO3溶液，溶液不渾濁說(shuō)明產(chǎn)品已洗凈 安全瓶，防止倒吸 四氯化碳 AgNO3溶液 可以防止倒吸 可以避免雜質(zhì)干擾（或防止尾氣污染空氣）

【解析】

(1)溴與鐵反應(yīng)生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵的催化作用下生成溴苯和溴化氫；

(2)長(zhǎng)導(dǎo)管讓揮發(fā)出來(lái)的溴單質(zhì)冷凝，防止對(duì)產(chǎn)物的干擾；

(3)反應(yīng)生成的溴苯中混有溴，可用NaOH溶液洗滌，因此產(chǎn)物中可能含有溴離子，只要檢驗(yàn)是否存在溴離子即可；

(4)根據(jù)a中導(dǎo)管短進(jìn)短出，結(jié)合生成物的性質(zhì)分析解答；要證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，需要除去揮發(fā)出來(lái)的Br2，再檢驗(yàn)有無(wú)溴化氫生成；

(5)根據(jù)裝置Ⅱ中含有安全瓶、氣球、裝置b、鐵絲可以上下移動(dòng)等分析解答。

(1)因溴與鐵反應(yīng)生成溴化鐵：2Fe+3Br2═2FeBr3，苯和液溴在溴化鐵的催化作用下生成溴苯和溴化氫：，故答案為：2Fe+3Br2═2FeBr3；；

(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，長(zhǎng)導(dǎo)管讓揮發(fā)出來(lái)的溴和苯的蒸氣冷凝，即長(zhǎng)導(dǎo)管的作用為導(dǎo)氣，冷凝回流，故答案為：導(dǎo)氣、冷凝回流；

(3) 反應(yīng)生成的溴苯中混有溴，可先后用NaOH溶液、蒸餾水進(jìn)行洗滌，因此洗滌液中可能含有溴離子，溴離子可與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀，因此檢驗(yàn)產(chǎn)物已洗凈的方法為：取少量最后一次洗滌液，加入稀HNO3，再加入AgNO3溶液，溶液不渾濁說(shuō)明產(chǎn)品已洗凈，故答案為：取少量最后一次洗滌液，加入稀HNO3，再加入AgNO3溶液，溶液不渾濁說(shuō)明產(chǎn)品已洗凈；

(4)從圖上信息可知，導(dǎo)氣管是短進(jìn)短出的a的作用是防止倒吸，是一個(gè)安全裝置，因?yàn)樯�成的溴化氫極易溶于水；要證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，需要除去揮發(fā)出來(lái)的Br2，可以選用四氯化碳洗氣，再在試管c中檢驗(yàn)溴離子，可以選用AgNO3溶液檢驗(yàn)，故答案為：安全瓶，防止倒吸；四氯化碳；AgNO3溶液；

(5)根據(jù)以上分析，裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)有：①有安全瓶，可以防止倒吸；②存在洗氣裝置，可以避免雜質(zhì)干擾；③裝置II中有氣球收集尾氣，防止尾氣污染空氣，故答案為：可以防止倒吸；可以避免雜質(zhì)干擾(或防止尾氣污染空氣)。