Question

【題目】某小組探究苯和溴的取代反應，并制取少量溴苯。

已知：溴單質易揮發，微溶于水，易溶于四氯化碳等有機溶劑；溴苯密度為1.5 g·cm-3。

(1)甲同學用裝置 I 進行實驗，3～5 min 后觀察到錐形瓶中有淺黃色沉淀，證明苯與溴發生了取代反應，該取代反應的化學方程式是_________________。

(2)乙同學觀察到裝置 I 燒瓶中有紅棕色氣體從導管中逸出，他認為甲同學的實驗不嚴謹，設計裝置Ⅱ進行實驗(a 是防倒吸裝置)。b 中試劑是____________(填字母)。

A．濃硫酸 B．氫氧化鈉溶液 C．硝酸銀溶液 D．四氯化碳

(3)將甲、乙兩同學實驗后制得的紅褐色油狀液體合并，進行提純，步驟如下：

①用 NaOH 溶液多次洗滌有機層至無色，得粗溴苯。NaOH 溶液的作用是______________。

②向粗溴苯中加入無水氯化鈣進行干燥，靜置、過濾，得濾液。

③濾液中含有少量苯，經 _____________(填操作名稱)得溴苯。

Answer 1

【答案】 D 除去溴苯中混有的Br2 蒸餾

【解析】

苯和液溴在鐵粉存在下反應生成溴苯和HBr，HBr遇AgNO3溶液生成AgBr淺黃色沉淀，因液溴的揮發性，為提升實驗的嚴密性需要先除去HBr中混有的Br2；紅褐色油狀液體先用NaOH溶液除去其中的Br2，干燥后再利用反應后的混合物中各物質沸點的差異進行分離。

(1) 溴與鐵反應生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵的催化作用下發生取代反應生成溴苯和溴化氫，反應的化學方程式為；

(2) 裝置 I 燒瓶中有紅棕色氣體從導管中逸出，可知HBr中混有揮發的Br2；

A．濃硫酸的作用是干燥，無法除揮發的Br2，故A不選；

B．氫氧化鈉溶液能吸收HBr和Br2，故B不選；

C．硝酸銀溶液能吸收HBr和Br2，故C不選；

D．四氯化碳能溶解Br2，而HBr不溶，可除去揮發的Br2，故D選；

故答案為D。

(3) ①紅褐色油狀液體中含有未反應的Br2和苯，用 NaOH 溶液多次洗滌有機層至無色，可知NaOH 溶液的作用是除去溴苯中混有的Br2；

③濾液中含有少量苯，根據苯和溴苯存在沸點差異且互溶，選擇蒸餾操作分離得溴苯。