Question

7．溴苯是一種化工原料，實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
按下列步驟回答問題：
（1）在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑；在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴；向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產(chǎn)生，是因?yàn)樯�成了HBr氣體．繼續(xù)滴加至液溴滴完．裝置d的作用是吸收HBr和Br₂；
（2）液溴滴完后，經(jīng)過下列步驟分離提純：
①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑；
②濾液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是干燥；
（3）經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯，要進(jìn)一步提純，下列操作中必須的是C（填入正確選項(xiàng)前的字母）；
A．重結(jié)晶         B．過濾           C．蒸餾           D．萃取
（4）在該實(shí)驗(yàn)中，a的容積最適合的是B（填入正確選項(xiàng)前的字母）．
A．25mL          B．50mL          C．250mL         D．500mL
（5）該反應(yīng)的化學(xué)方程式+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．

Answer 1

分析 （1）苯與液溴反應(yīng)生成HBr，HBr遇水蒸氣形成白霧；苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，液溴易揮發(fā)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣；
（2）溴苯中含有溴，單質(zhì)溴能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaBrO溶于水中，而溴苯不與NaOH溶液反應(yīng)，也不溶于水，分液后，然后加干燥劑；
（3）根據(jù)分離出的粗溴苯中含有未反應(yīng)的苯，分離互溶的液體，利用沸點(diǎn)不同，可采用蒸餾的方法進(jìn)行分離；
（4）根據(jù)制取溴苯所加的液體的體積以及溶液的體積一般不超容器的$\frac{2}{3}$，不少于$\frac{1}{3}$；
（5）在鐵作催化劑條件下，苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)溴苯．

解答 解：（1）苯與液溴反應(yīng)生成HBr，HBr遇水蒸氣形成白霧；苯的鹵代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，液溴易揮發(fā)，所以尾氣中有HBr及揮發(fā)出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，
故答案為：HBr；吸收HBr和Br₂；
（2）溴苯提純的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑，再加NaOH溶液，把未反應(yīng)的Br₂變成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥劑，無水氯化鈣能干燥溴苯，
故答案為：除去HBr和未反應(yīng)的Br₂；干燥；
（3）反應(yīng)后得到的溴苯中溶有少量未反應(yīng)的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸點(diǎn)低，所以采用蒸餾的方法進(jìn)行分離，溴苯留在母液中，
故答案為：苯；C；
（4）操作過程中，先在a中加入15mL無水苯，在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴，最后向a中加入10mL水，共約30mL，所以a的容積最適合的是50mL，
故答案為：B；
（5）在鐵作催化劑條件下，苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)溴苯，反應(yīng)方程式為+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案為：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，知道實(shí)驗(yàn)操作步驟及基本操作方法，題目難度不大．