Question

9．如圖為苯和溴的取代反應(yīng)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置圖．其中A為具支試管改制成的反應(yīng)容器，在其下端開(kāi)了一小孔，塞好石棉絨，再加入鐵屑少量．填寫(xiě)下列空白：
（1）向反應(yīng)容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)．寫(xiě)出試管A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（有機(jī)物寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）；
（2）試管C中苯的作用為除去HBr中混有的Br₂；
（3）反應(yīng)2至3min后，在盛NaOH溶液的B中可觀察到的現(xiàn)象為溶液底部有無(wú)色油滴；
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）；
（5）能說(shuō)明苯與溴發(fā)生的取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)的現(xiàn)象為D中石蕊變紅或E中產(chǎn)生淡黃色沉淀．

Answer 1

分析 探究苯和液溴的反應(yīng)，苯和液溴在鐵粉作催化劑的作用下生成溴苯和溴化氫，生成的溴苯不溶于水且密度比水大，為紅褐色；可利用NaOH溶液除去混在溴苯中的液溴，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成的HBr混有苯和溴，利用苯除去HBr中混有的雜質(zhì)（C裝置），利用石蕊試液檢驗(yàn)HBr氣體的水溶液顯酸性（D裝置），利用硝酸銀檢查Br^-的存在（E裝置），利用NaOH吸收尾氣（F裝置），因HBr極易溶解于水，反應(yīng)容器上方會(huì)出現(xiàn)白霧，尾氣處理時(shí)需要防倒吸，據(jù)此分析解題．
（1）苯與液溴在Fe的催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，非極性分子的溶質(zhì)易溶于非極性分子的溶劑，據(jù)此分析苯的作用；
（3）溴苯是有機(jī)物，不溶于氫氧化鈉溶液，且密度大于氫氧化鈉溶液；
（4）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸；
（5）若苯與溴發(fā)生的取代反應(yīng)，反應(yīng)中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸能使石蕊試液變紅色；氫溴酸能和硝酸銀反應(yīng)生成淡黃色沉淀溴化銀．

解答 解：（1）Fe與溴反應(yīng)生成溴化鐵，苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr，有機(jī)化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，溴和苯都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，溴易溶于苯，所以苯的作用是吸收溴蒸氣，
故答案為：除去HBr中混有的Br₂；
 （3）溴苯是有機(jī)物，氫氧化鈉溶液是無(wú)機(jī)物，所以溴苯和氫氧化鈉溶液不互溶，且溴苯的密度大于水的密度，所以在B中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是底層出現(xiàn)油狀液體，
故答案為：溶液底部有無(wú)色油滴； 
（4）當(dāng)兩端壓力發(fā)生壓力變化時(shí)，液體會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，DE裝置中導(dǎo)氣管不插入溶液中可以防止倒吸，倒置的漏斗下口很大，液體上升很小的高度就有很大的體積，上升的液體的本身的壓力即可低償壓力的不均衡，因此由于上部還有空氣隔離，液體不會(huì)倒吸入上端的細(xì)管道，所以具有防倒吸作用的儀器有DEF，
故答案為：DEF；
（5）若發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸是酸性物質(zhì)，能使石蕊試液變紅色；氫溴酸能和硝酸銀反應(yīng)生成淡黃色沉淀溴化銀，所以觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象是D試管中紫色石蕊試液慢慢變紅，并在導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生，E管中出現(xiàn)淺黃色沉淀，能說(shuō)明苯與溴發(fā)生的取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)，
故答案為：D中石蕊變紅或E中產(chǎn)生淡黃色沉淀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了苯的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，考查的知識(shí)點(diǎn)有反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、產(chǎn)物的判斷及性質(zhì)，綜合性較強(qiáng)，明析反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．