Question

1．如圖是苯和溴的取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中A為具有支管的試管改制成的反應(yīng)容器，在其下端開(kāi)了一個(gè)小孔，塞好石棉絨，再加入少量的鐵屑粉．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A中發(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）C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr
（2）試管C中苯的作用是吸收Br₂蒸氣、苯蒸氣．反應(yīng)開(kāi)始后，觀察E試管，看到的現(xiàn)象是E管中出現(xiàn)淺黃色沉淀
（3）反應(yīng)2min～3min后，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
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有F（填字母）．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，液溴和苯的混合物滴加到有鐵粉的石棉網(wǎng)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；
（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；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；
（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）倒置的漏斗下口很大，具有緩沖作用，球形干燥管球形部分，空間大，兩者都能防止溶液倒吸，該題具有防倒吸作用的儀器為倒置的漏斗．

解答 解：（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)，苯環(huán)上的氫原子被溴原子所取代，生成溴苯與HBr，反應(yīng)方程式為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃，C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案為：C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）制取溴苯的原料溴、苯易揮發(fā)，溴、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、苯蒸氣，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，所以觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象是D管中變紅，E管中出現(xiàn)淺黃色沉淀，
故答案為：吸收Br₂蒸氣、苯蒸氣；E管中出現(xiàn)淺黃色沉淀；
（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：底層出現(xiàn)油狀液體；
（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，因?yàn)榈怪玫穆┒废驴诤艽�，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F，
故答案為：F．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物實(shí)驗(yàn)制備，涉及溴苯的制取，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)裝置與原理的分析評(píng)價(jià)，明確各個(gè)裝置的作用及基本操作方法，題目難度中等．