Question

7．A為由帶支管的試管改制成的反應容器，在其下端底部開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入適量鐵粉．向反應容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，幾秒鐘內就發生反應．

（1）試管C中苯的作用是吸收溴化氫中的溴和揮發的有機物蒸汽；
（2）反應開始后，D和E中的現象是D中石蕊變紅色，E中產生淡黃色的沉淀
（3）反應2-3min后，在B中的NaOH溶液中的現象有溶液中有紅褐色的絮狀物生成，底部有無色油狀物質生成，液面上有白霧
（4）證明苯與液溴發生了取代反應而不是加成反應的現象是E中有淡黃色的沉淀生成（或者D中石蕊試液變紅）．
（5）上述實驗裝置中，具有防倒吸作用的有DEF（填字母）．如圖所示的各裝置可以應用于上述實驗防倒吸的有②③④（填序號）．
（6）試評述該改進實驗的優點：①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現象明顯，對產品便于觀察；③對尾氣進行處理，防止對空氣造成污染．

Answer 1

分析 A中在鐵的催化作用下，溴單質與苯發生取代反應生成溴苯和溴化氫，同時溴與鐵生成溴化鐵，B中溴化鐵與NaOH溶液生成氫氧化鐵沉淀，揮發的溴單質、有機物蒸汽和HBr一起進入C中的苯，溴單質和有機物蒸汽易溶于苯，而HBr難溶于苯，進入D、E中，使D中石蕊變紅色，E中產生淡黃色的AgBr沉淀，最后用氫氧化鈉溶液處理尾氣；
（1）溴易揮發，易溶于有機溶劑；
（2）溴化氫溶于水電離產生氫離子和氯離子；
（3）溴化鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀，溴苯密度大于水，是無水油狀液體，溴化氫易揮發；
（4）只有發生取代反應才能生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成淡黃色的沉淀；
（5）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸；通入溶液之前連接一個體積較大的容器可以防止倒吸；
（6）根據實驗的可操作性、實驗現象、尾氣處理等方面分析．

解答 解：A中在鐵的催化作用下，溴單質與苯發生取代反應生成溴苯和溴化氫，同時溴與鐵生成溴化鐵，B中溴化鐵與NaOH溶液生成氫氧化鐵沉淀，揮發的溴單質、有機物蒸汽和HBr一起進入C中的苯，溴單質和有機物蒸汽易溶于苯，而HBr難溶于苯，進入D、E中，使D中石蕊變紅色，E中產生淡黃色的AgBr沉淀，最后用氫氧化鈉溶液處理尾氣；
（1）溴易揮發，易溶于有機溶劑，所以用C來吸收吸收溴化氫中的溴和揮發的有機物蒸汽，防止對溴化氫的檢驗造成干擾；
故答案為：吸收溴化氫中的溴和揮發的有機物蒸汽；
（2）溴化氫溶于水電離產生氫離子和氯離子，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生成淡黃色的沉淀；
故答案為：D中石蕊變紅色，E中產生淡黃色的沉淀；
（3）苯與液溴發生取代反應生成溴苯和溴化氫，溴苯是密度大于水，無色的油狀液體，溴化氫易揮發，能與水蒸氣結合成氫溴酸液滴，溴化鐵與氫氧化鈉反應生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，
故答案為：溶液中有紅褐色的絮狀物生成，底部有無色油狀物質生成，液面上有白霧；
（4）只有發生取代反應才能生成溴化氫，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸是酸性物質，能使石蕊試液變紅色，氫溴酸能和硝酸銀反應生成淡黃色沉淀溴化銀，
故答案為：E中有淡黃色的沉淀生成（或者D中石蕊試液變紅）；
（5）當兩端壓力發生壓力變化時，液體會產生倒吸現象，DE裝置中導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管道，所以具有防倒吸作用的儀器有DEF，通入溶液之前連接一個體積較大的容器可以防止倒吸，則圖中能夠防倒吸的裝置為②③④；
故答案為：DEF；②③④；
（6）改進后的實驗①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現象明顯，對產品便于觀察；③對尾氣進行處理，防止對空氣造成污染；
故答案為：①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現象明顯，對產品便于觀察；③對尾氣進行處理，防止對空氣造成污染．

點評 本題考查了苯的取代反應實驗，題目綜合性較強，難度中等，注意苯能和液溴發生取代反應，和溴水不反應，側重于考查學生的實驗探究能力和對基礎知識的綜合應用能力．