Question

11．制備溴苯的實驗裝置如右圖所示，請回答下列問題：
（1）反應開始前已向儀器A中加入的固體藥品是鐵粉，則裝在左側分液漏斗中的液體藥品是苯、液溴．
（2）寫出實驗室制溴苯的化學方程式．
（3）該反應裝置中冷凝管B有上、下兩個口，冷卻水應從下口進入（填“上”或“下”）．
（4）右側分液漏斗中的物質在反應后加入A中（填“反應前”、“反應中”或“反應后”），用離子方程式表示其作用是Br₂+2OH^-=Br^-+BrO^-+H₂O．
（5）C中堿石灰的作用是吸收多余HBr，防止污染空氣．
（6）該過程可以如下表述：3Br₂+2Fe=2FeBr₃； Br₂+FeBr₃=FeBr₄^-+Br⁺（不穩定）；
+Br⁺→[]；[]+FeBr₄^-→+HBr+FeBr₃．由上述反應可推知：+Br₂→+HBr 中的催化劑為BD．（填字母）
A．Br₂B．FeBr₃C．Br⁺D．FeBr₄^-．

Answer 1

分析 本題是依據苯的性質，用苯和溴為原料制備溴苯，并對反應后的混合物進行分離與提純，得到純凈的溴苯，實驗過程中為了防止溴的揮發，需要要安裝冷凝裝置，冷卻水通常是低進高出，反應后的混合物通常用氫氧化鈉溶液洗滌后再進行分液，因溴苯的密度比水大，分層后應在下層．
（1）該反應裝置中儀器A的名稱為三頸燒瓶，在溴化鐵催化下，苯與液溴反應生成溴苯，裝在左側分液漏斗中的藥品是反應物苯和液溴；
（2）苯與液溴反應生成溴苯的反應方程式；
（3）冷卻水應從下口流入，上口流出，克服重力作用，流速較慢，可達到更好的冷凝效果；
（4）苯與液溴反應放熱，溴易揮發；制備溴苯完成后，加入氫氧化鈉溶液，利用溴和氫氧化鈉反應，將溴苯中的溴除去；
（5）堿石灰吸收尾氣，防止有毒氣體逸出；
（6）催化劑的特征為反應前后質量和性質沒有改變，據此判斷．

解答 解：（1）該反應裝置中儀器A的名稱為三頸燒瓶，在溴化鐵催化下，苯與液溴反應生成溴苯，反應開始前已向儀器A中加入的固體藥品是鐵粉，而裝在左側分液漏斗中的液體藥品是苯、液溴，
故答案為：苯、液溴；
（2）在催化劑的作用下，苯環上的氫原子被溴原子所取代，生成溴苯，同時有溴化氫生成，反應的化學方程式為：，
故答案為：；
（3）冷卻水應從下口流入，上口流出，克服重力，與氣體逆流，流速較慢，可達到更好的冷凝效果，
故答案為：下；
（4）由于反應放熱，苯和液溴均易揮發，溴蒸氣是一種紅棕色的氣體，實驗結束時，打開A下端的活塞，讓反應液流入B中，充分振蕩，目的是使過量的Br₂與 NaOH充分反應，可以將溴苯中的溴除去，即Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，離子反應為2 OH^--+Br₂═Br^-+BrO^-+H₂O，
故答案為：反應后；Br₂+2OH^-=Br^-+BrO^-+H₂O；
（5）C中堿石灰的作用是利用堿石灰吸收多余HBr，防止有毒氣體逸出，污染環境，
故答案為：吸收多余HBr，防止污染空氣；
（6）FeBr₃、FeBr₄^-參與了反應，反應前后質量和性質沒有改變，是C₆H₆+Br₂→C₆H₅Br+HBr中的催化劑，
故答案為：BD．

點評 本題考查了溴苯的制備，題目難度中等，側重考查學生分析問題解決問題的能力，注意掌握苯的取代反應原理，明確反應的產物及HBr的化學性質是解答關鍵，相比于教材中的裝置圖，有所改進．