Question

6．圖為苯和溴的取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中A為由具有支管的試管制成的反應(yīng)容器，在其下端開(kāi)了一個(gè)小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑粉．

填寫下列空白：
（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)．寫出A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，．
（2）試管C中苯的作用是吸收HBr氣體中的Br₂蒸氣．反應(yīng)開(kāi)始后，觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象為D中紫色石蕊溶液變紅，E中產(chǎn)生淡黃色沉淀．
（3）反應(yīng)2～3min后，在B中的NaOH溶液里可觀察到的現(xiàn)象是NaOH溶液的底部有無(wú)色油珠產(chǎn)生，液面上產(chǎn)生白霧．
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）．

Answer 1

分析 液溴和苯的混合物滴加到有鐵粉的石棉絨上，液溴和苯在Fe作催化劑條件下能發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯與HBr，溴和苯都是易揮發(fā)的物質(zhì)，所以反應(yīng)生成的溴苯及大部分未的反應(yīng)苯和溴流入到下面的氫氧化鈉溶液中，生成的溴化氫及揮發(fā)出的溴、苯通過(guò)C裝置，苯和溴被吸收，溴化氫氣體到D裝置中能使石蕊變紅，在E裝置中溴化氫使硝酸銀產(chǎn)生淺黃色沉淀，尾氣用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫極易溶于水，所以F裝置要用防止倒吸裝置，
（1）苯與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)；
（2）溴易揮發(fā)，易溶于有機(jī)溶劑，溴化氫溶于水電離產(chǎn)生氫離子和溴離子；
（3）溴化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，溴苯密度大于水，是無(wú)水油狀液體，溴化氫易揮發(fā)；
（4）根據(jù)防倒吸的原理解答．

解答 解：液溴和苯的混合物滴加到有鐵粉的石棉絨上，液溴和苯在Fe作催化劑條件下能發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯與HBr，溴和苯都是易揮發(fā)的物質(zhì)，所以反應(yīng)生成的溴苯及大部分未的反應(yīng)苯和溴流入到下面的氫氧化鈉溶液中，生成的溴化氫及揮發(fā)出的溴、苯通過(guò)C裝置，苯和溴被吸收，溴化氫氣體到D裝置中能使石蕊變紅，在E裝置中溴化氫使硝酸銀產(chǎn)生淺黃色沉淀，尾氣用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫極易溶于水，所以F裝置要用防止倒吸裝置，
（1）Fe與溴反應(yīng)生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵作催化劑條件下能發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯與HBr，反應(yīng)方程式為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，；
（2）溴易揮發(fā)，易溶于有機(jī)溶劑，所以用C來(lái)吸收吸收溴化氫中的溴和揮發(fā)的有機(jī)物蒸汽，防止對(duì)溴化氫的檢驗(yàn)造成干擾；溴化氫溶于水電離產(chǎn)生氫離子和溴離子，所以溶液顯酸性，能使石蕊變紅色，硝酸銀中的銀離子與溴離子反應(yīng)生成淡黃色的沉淀；
故答案為：吸收HBr氣體中的Br₂蒸氣；D中紫色石蕊溶液變紅，E中產(chǎn)生淡黃色沉淀；
（3）苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫，溴苯是密度大于水，無(wú)色的油狀液體，溴化氫易揮發(fā)，能與水蒸氣結(jié)合成氫溴酸液滴，溴化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，
故答案為：NaOH溶液的底部有無(wú)色油珠產(chǎn)生，液面上產(chǎn)生白霧；
（4）裝置D和E導(dǎo)管口在液面上方，能防止倒吸，倒置漏斗增大了氣體與氫氧化鈉溶液的接觸面積，有緩沖作用，能夠防止倒吸，故答案為：DEF．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了苯的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，涉及的知識(shí)點(diǎn)有反應(yīng)方程式的書寫、產(chǎn)物的判斷、蒸汽的成分及性質(zhì)，有一定的綜合性，難度中等，注意苯能和液溴發(fā)生取代反應(yīng)，和溴水不反應(yīng)．