Question

12．如圖，A是制取溴苯的實(shí)驗(yàn)裝置，B、C是改進(jìn)后的裝置．請(qǐng)仔細(xì)分析，對(duì)比三個(gè)裝置，回答以下問題：

（1）寫出三個(gè)裝置中所共同發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+3Br₂=2FeBr₃、+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr；寫出B盛AgNO₃溶液的試管中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：HBr+AgNO₃=AgBr↓+HNO₃．
（2）裝置A和C均采用了長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管，其作用是導(dǎo)氣（導(dǎo)出HBr）兼冷凝（冷凝苯和溴蒸氣）．
（3）在按裝置B、C裝好儀器及藥品后要使反應(yīng)開始，應(yīng)對(duì)裝置B進(jìn)行的操作是打開分液漏斗蓋子，旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到鐵上； 應(yīng)對(duì)裝置C進(jìn)行的操作是托起軟橡膠袋使鐵粉落入溴和苯組成的混合液中．
（4）B中采用了雙球洗氣管吸收裝置，其作用是吸收隨HBr逸出的苯蒸氣、溴蒸氣，反應(yīng)后雙球洗氣管中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是CCl₄由無色變成橙色．
（5）B裝置存在兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)的效果不好或不能正常進(jìn)行．這兩個(gè)缺點(diǎn)是隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應(yīng)器中，原料利用率低；導(dǎo)管插入AgNO₃溶液中而易產(chǎn)生倒吸．

Answer 1

分析 （1）A、B、C三種裝置都可制取溴苯，都會(huì)發(fā)生鐵與溴的反應(yīng)、苯與溴的取代反應(yīng)；未被吸收的HBr進(jìn)入硝酸銀溶液，與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀反應(yīng)生成淺黃色溴化銀沉淀；
（2）苯和溴易揮發(fā)，長(zhǎng)導(dǎo)管能導(dǎo)氣及回流冷凝作用；
（3）根據(jù)溴和苯的混合液與鐵粉混合才能發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)需要鐵做催化劑，要使反應(yīng)開始，應(yīng)向C中加入鐵粉；
（4）雙球吸收關(guān)吸收了溴和苯；反應(yīng)后雙球吸管中四氯化碳吸收了溴；
（5）隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應(yīng)器中，原料利用率低，由于導(dǎo)管插入AgNO₃溶液中而容易產(chǎn)生倒吸．

解答 解：（1）A、B、C三種裝置都可制取溴苯，三個(gè)裝置中都發(fā)生都會(huì)發(fā)生鐵與溴的反應(yīng)、苯與溴的取代反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Br₂=2FeBr₃，+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr；HBr與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀反應(yīng)生成淺黃色溴化銀沉淀，方程式為：HBr+AgNO₃=AgBr↓+HNO₃，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr；HBr+AgNO₃=AgBr↓+HNO₃；
（2）苯和溴的取代反應(yīng)中有溴化氫生成，苯和溴易揮發(fā)，所以導(dǎo)管b除導(dǎo)氣外，還有起冷凝回流作用，減少苯和溴的揮發(fā)，
故答案為：導(dǎo)氣（導(dǎo)出HBr）兼冷凝（冷凝苯和溴蒸氣）；
（3）溴和苯的混合液與鐵粉混合才能發(fā)生反應(yīng)，故打開分液漏斗活塞，使反應(yīng)液流下；反應(yīng)需要鐵做催化劑，要使反應(yīng)開始，應(yīng)向C中加入鐵粉，即托起軟橡膠袋使鐵粉落入溴和苯組成的混合液中；
故答案為：打開分液漏斗蓋子，旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到鐵上；托起軟橡膠袋使鐵粉落入溴和苯組成的混合液中；
（4）B裝置中采用了雙球吸收管，利用四氯化碳吸收反應(yīng)中隨HBr逸出的溴和苯的蒸氣；反應(yīng)后雙球吸管中四氯化碳吸收了溴單質(zhì)，溶液從無色變成了橙色；
故答案為：吸收反應(yīng)中隨HBr逸出的溴和苯的蒸氣；CCl₄由無色變橙色；
（5）B裝置也存在兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)的效果不好或不能正常進(jìn)行．這兩個(gè)缺點(diǎn)是：隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應(yīng)器中，原料利用率低；導(dǎo)管插入AgNO₃溶液中易產(chǎn)生倒吸（或“氣體不流暢”，或“氣流過快，將雙球管中液體壓入右側(cè)試管”等合理答案均可），
故答案為：隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應(yīng)器中，原料利用率低；導(dǎo)管插入AgNO₃溶液中易產(chǎn)生倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溴苯的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、制備原理及實(shí)驗(yàn)裝置的作用為解答本題的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意有機(jī)物的性質(zhì)，題目難度中等．