Question

12．溴苯是一種化工原料，實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：按下列合成步驟回答問題：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點(diǎn)℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）寫出a中生成溴苯的化學(xué)方程式+Br₂$\stackrel{鐵粉}{→}$+HBr；
（2）在a中加入15mL無(wú)水苯和少量鐵屑．在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴．向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產(chǎn)生，是因?yàn)樯�成了HBr氣體，繼續(xù)滴加至液溴滴完．裝置d裝置的作用是吸收HBr和Br₂．
（3）液溴滴完后，經(jīng)過下列步驟分離提純：
①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑；
②濾液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的無(wú)水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是干燥．
（4）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(jìn)一步提純，下列操作中必須的是D（填入正確選項(xiàng)前的字母）．
A．重結(jié)晶          B．過濾          C．萃取          D．蒸餾．

Answer 1

分析 （1）裝置a中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）苯與液溴反應(yīng)生成HBr，HBr遇水蒸氣形成白霧；苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，液溴易揮發(fā)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣；
（3）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，據(jù)此解答；
（4）根據(jù)分離出的粗溴苯中含有未反應(yīng)的苯，分離互溶的液體，利用沸點(diǎn)不同，可采用蒸餾的方法進(jìn)行分離．

解答 解：（1）裝置a中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，反應(yīng)方程式為+Br₂$\stackrel{鐵粉}{→}$+HBr，
故答案為：+Br₂$\stackrel{鐵粉}{→}$+HBr；
（2）苯與液溴反應(yīng)生成HBr，HBr遇水蒸氣形成白霧；苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，液溴易揮發(fā)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，
故答案為：HBr；吸收HBr和Br₂；
（3）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變成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥劑，無(wú)水氯化鈣能干燥溴苯，
故答案為：除去HBr和未反應(yīng)的Br₂；干燥；
（4）反應(yīng)后得到的溴苯中溶有少量未反應(yīng)的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸點(diǎn)低，所以采用蒸餾的方法進(jìn)行分離，溴苯留在母液中，
故答案為：苯；D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了溴苯的制取實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)的分離提純等，清楚制備的原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．