Question

20．如圖為苯和溴的反應(yīng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置．其中A為帶支管的試管改制成的反應(yīng)容器，在其下端開了一個(gè)小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑．

填寫下列空白：
（1）向反應(yīng)容加入溴和苯的混器A中逐滴合液，幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)．寫出A中所發(fā)生有機(jī)反應(yīng)的學(xué)化方程式（有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡式）：，該有機(jī)反應(yīng)的類型為取代反應(yīng)．
（2）試管C中苯的作用是除去溴化氫中混有的溴蒸汽；反應(yīng)開始后，觀察D試管，看到的現(xiàn)象為石蕊試液變紅，導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生；能說明苯與溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)的現(xiàn)象為E中有淡黃色的沉淀生成（或者石蕊試液變紅）．
（3）反應(yīng)完畢后，將帶支管的試管中的液體倒入盛有冷水的燒杯中，可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體，這是因?yàn)殇灞街腥芙饬虽鍐钨|(zhì)；為了除去該雜質(zhì)，加入一種試劑，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O．
（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 根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，將液溴和苯的混合物滴入有鐵粉的石棉網(wǎng)上，在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫和溴苯，反應(yīng)后的液體流入氫氧化鈉溶液，未反應(yīng)的溴被氫氧化鈉吸收，由于苯和溴都是易揮發(fā)的物質(zhì)，所以產(chǎn)生的溴化氫中有溴蒸氣和苯，C裝置吸收溴蒸氣和苯，生成的溴化氫遇到石蕊顯紅色，遇到硝酸銀溶液有淺黃色沉淀產(chǎn)生，尾氣溴化氫用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫易溶于水，所以吸收溴化氫要用防倒吸裝置，所以F中用倒置的漏斗，D和E裝置中導(dǎo)管在液面上方也是防止倒吸，
（1）苯與液溴在催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯；
（2）溴易溶于苯，用苯吸收揮發(fā)的溴，防止對溴化氫的檢驗(yàn)造成干擾；溴化氫易揮發(fā)，易溶于水，溶于水電離出氫離子，顯酸性，能夠使石蕊變紅；只有發(fā)生取代反應(yīng)才能生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應(yīng)生成淡黃色的沉淀；
（3）溴易溶于有機(jī)溶劑；氫氧化鈉與溴發(fā)生反應(yīng)生成溴化鈉和次溴酸鈉和水；
（4）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸．

解答 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，將液溴和苯的混合物滴入有鐵粉的石棉網(wǎng)上，在鐵粉作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫和溴苯，反應(yīng)后的液體流入氫氧化鈉溶液，未反應(yīng)的溴被氫氧化鈉吸收，由于苯和溴都是易揮發(fā)的物質(zhì)，所以產(chǎn)生的溴化氫中有溴蒸氣和苯，C裝置吸收溴蒸氣和苯，生成的溴化氫遇到石蕊顯紅色，遇到硝酸銀溶液有淺黃色沉淀產(chǎn)生，尾氣溴化氫用氫氧化鈉吸收，由于溴化氫易溶于水，所以吸收溴化氫要用防倒吸裝置，所以F中用倒置的漏斗，D和E裝置中導(dǎo)管在液面上方也是防止倒吸，
（1）苯與液溴在催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)，方程式為：；
故答案為：；取代反應(yīng)；
（2）溴苯中的溴易揮發(fā)，溴和四氯化碳都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，溴易溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽；該反應(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，
故答案為：除去溴化氫中混有的溴蒸汽；石蕊試液變紅，導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生；E中有淡黃色的沉淀生成（或者石蕊試液變紅）；
（3）反應(yīng)完畢后，將帶支管的試管中的液體倒入盛有冷水的燒杯中，可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體，這是因?yàn)殇逡兹苡阡灞剑瑲溲趸�鈉與溴發(fā)生反應(yīng)生成溴化鈉和次溴酸鈉和水，氫氧化鈉與溴反應(yīng)的離子方程式為：2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O；
故答案為：溴苯中溶解了溴單質(zhì)；2OH^-+Br₂=Br^-+BO^-+H₂O；
（4）當(dāng)兩端壓力發(fā)生壓力變化時(shí)，液體會產(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．

點(diǎn)評 本題考查了苯的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，考查的知識點(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)，綜合性較強(qiáng)，難度較大，注意苯能和液溴發(fā)生取代反應(yīng)，和溴水不反應(yīng)．