Question

3．為探究苯與溴的取代反應(yīng)，甲用下圖裝置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的沉淀生成，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2Fe+3Br₂═2FeBr₃，．②中離子方程式為Br^-+Ag⁺═AgBr↓．
（2）①中長導(dǎo)管的作用是導(dǎo)氣兼冷凝回流．
（3）燒瓶中生成的紅褐色油狀液滴的成分是與Br₂，要想得到純凈的產(chǎn)物，可用NaOH溶液試劑洗滌．洗滌后分離粗產(chǎn)品應(yīng)使用的儀器是分液漏斗．
（4）甲做實(shí)驗(yàn)時，乙觀察到燒瓶中液體沸騰并有紅棕色氣體從導(dǎo)管中逸出，提出必須先除去紅棕色氣體，才能驗(yàn)證錐形瓶中的產(chǎn)物．原因是揮發(fā)出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgBr淺黃色沉淀．
（5）乙同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置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(chǎn)的作用是防止倒吸安全裝置．b中的試劑是苯或四氯化碳．比較兩套裝置，裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)是防止倒吸、可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度．

Answer 1

分析 （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；溴離子與銀離子生成了溴化銀沉淀；
（2）長導(dǎo)管讓揮發(fā)出來的溴單質(zhì)冷凝，防止對產(chǎn)物的干擾；
（3）反應(yīng)生成的溴苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì)，再進(jìn)行分液；
（4）驗(yàn)證先首先要除雜，否則揮發(fā)出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgBr淺黃色沉淀；
（5）支管是短進(jìn)短出a的作用是防止倒吸安全裝置；b中要除去Br₂，b中試劑為苯或四氯化碳，裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)是①防止倒吸；②可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度；③避免雜質(zhì)干擾；④防止污染空氣．

解答 解：（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：；②中反應(yīng)的離子方程式為Br^-+Ag⁺═AgBr↓，
故答案為：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，；Br^-+Ag⁺═AgBr↓；
（2）反應(yīng)為放熱反應(yīng)，長導(dǎo)管讓揮發(fā)出來的溴單質(zhì)冷凝，防止對產(chǎn)物的干擾，即長導(dǎo)管的作用為導(dǎo)氣，冷凝回流，
故答案為：導(dǎo)氣兼冷凝回流；
（3）反應(yīng)生成的溴苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì)，再進(jìn)行分液，
故答案為：與Br₂；分液漏斗；
（4）驗(yàn)證先首先要除雜，否則揮發(fā)出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgBr淺黃色沉淀，
故答案為：揮發(fā)出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgBr淺黃色沉淀；
（5）從圖上信息可知，支管是短進(jìn)短出a的作用是防止倒吸安全裝置．b中要除去Br₂，試劑為苯或四氯化碳．根據(jù)以上分析，裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)是①防止倒吸；②可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度；③避免雜質(zhì)干擾；④防止污染空氣，
故答案為：防止倒吸安全裝置；苯或四氯化碳；防止倒吸、可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度．

點(diǎn)評 本題主要考查了苯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，掌握反�?yīng)的原理、各物質(zhì)的性質(zhì)以及操作的方法是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．