Question

12．實驗室模擬合成和CH₃CH₂CH₂Br的方法如圖1．

已知：甲苯和液溴在有少量水存在時也能反應（如圖2）：

實驗室模擬合成對溴甲苯和1-溴丙烷的流程和相關數(shù)據(jù)如表：

物質	甲苯	1-丙醇	1-溴丙烷	對溴甲苯	鄰溴甲苯
沸點（℃）	110.8	97.2	71	184.3	181.7

（1）實驗室存放液溴的試劑瓶需密閉，同時瓶中要加入水（或H₂O或蒸餾水），以減少溴的揮發(fā)．寫出甲苯和液溴反應生成對溴甲苯的化學方程式．
（2）反應裝置如圖3所示：
①圖中玻璃儀器a的名稱是冷凝管，方塊b中為某玻璃儀器，其名稱是分液漏斗．
②三頸燒瓶中開始加入了甲苯、鐵粉和水．加入的適量水的作用是：易于控制溫度和吸收反應生成的HBr氣體．加熱攪拌操作中加入濃硫酸，完成1-丙醇的取代反應，濃硫酸的作用是催化劑．
（3）操作I的名稱是分液，操作Ⅲ的名稱是蒸餾．
（4）操作I分離出的水溶液中含有HBr、H₂SO₄和Fe³⁺，某同學為測定溶液的pH，設計方案如下：將所得水溶液稀釋至l000mL，取出20.00mL，用0.1000mol•L^-1 NaOH溶液滴定，以測定溶液pH．該同學認為無需加入指示劑，也能完成滴定．他提出這一觀點的理由是滴定終點時，有紅褐色Fe（OH）₃沉淀生成，可以指示滴定終點．

Answer 1

分析 （1）液溴為深紅棕色液體，易揮發(fā)，為減少揮發(fā)，可用水封的方法保存；甲苯和液溴反應生成對溴甲苯和溴化氫，發(fā)生取代反應；
（2）甲苯與1-丙醇共熱合成對溴甲苯和1-溴丙烷，加熱攪拌操作中加入濃硫酸，攪拌，完成1-丙醇的取代反應，濃硫酸起到催化劑的作用，為提高氫溴酸和1-丙醇的利用（轉化）率，加熱微沸2小時，使之充分反應，然后用分液漏斗分離，粗對溴甲苯中還含有的最主要雜質為鄰溴甲苯，可利用物質的沸點差異，用加熱冷凝（蒸餾或分餾）的方法分離，以此解答該題；
①依據(jù)裝置圖分析儀器名稱和作用，b處是加入粗產品的儀器用分液漏斗分液加入；
②依據(jù)生成的溴化氫極易溶于水分析其作用；
（3）依據(jù)上述分析可知操作Ⅰ時分液，操作Ⅲ為蒸餾分離方法；
（4）水溶液中含有H₂SO₄和Fe³⁺，為測定HBr的物質的量，滴入氫氧化鈉溶液到最后一滴生成紅褐色沉淀證明溴化氫完全反應．

解答 解：（1）實驗室存放液溴的試劑瓶需密閉，液溴為深紅棕色液體，易揮發(fā)，為減少揮發(fā)，可用水封的方法保存，以減少溴的揮發(fā)；甲苯和液溴發(fā)生取代反應生成對溴甲苯的化學方程式：
故答案為：水（或H₂O或蒸餾水）；；
（2）甲苯與1-丙醇共熱合成對溴甲苯和1-溴丙烷，加熱攪拌操作中加入濃硫酸，攪拌，完成1-丙醇的取代反應，濃硫酸起到催化劑的作用，為提高氫溴酸和1-丙醇的利用（轉化）率，加熱微沸2小時，使之充分反應，然后用分液漏斗分離，粗對溴甲苯中還含有的最主要雜質為鄰溴甲苯，可利用物質的沸點差異，用加熱冷凝（蒸餾或分餾）的方法分離，以此解答該題；
①依據(jù)裝置圖分析儀器名稱和作用分析儀器a為冷凝管，b處是加入粗產品的儀器用分液漏斗分液加入，方塊b中為某玻璃儀器為分液漏斗；
故答案為：冷凝管；分液漏斗；
②依據(jù)生成的溴化氫極易溶于水分析，三頸燒瓶中開始加入了甲苯、鐵粉和水．加入的適量水的作用是：易于控制溫度和吸收溴化氫，加熱攪拌操作中加入濃硫酸，完成1．丙醇的取代反應，濃硫酸的作用是催化劑的作用；
故答案為：吸收反應生成的HBr氣體；催化劑；
（3）依據(jù)上述分析可知操作Ⅰ時分液，操作Ⅲ為蒸餾分離方法，故答案為：分液；蒸餾；
（4）水溶液中含有H₂SO₄和Fe³⁺，為測定HBr的物質的量，滴入氫氧化鈉溶液到最后一滴生成紅褐色沉淀證明溴化氫完全反應；
故答案為：滴定終點時，有紅褐色Fe（OH）₃沉淀生成，可以指示滴定終點．

點評 本題考查了物質制備的方法分析和流程判斷，裝置儀器的作用理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．