Question

7．某化學課外小組用如圖裝置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再將混合液慢慢滴入反應器A（A下端活塞關閉）中．
（1）寫出A中反應的化學方程式C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）觀察到D中的現象是有霧狀物質出現；
（3）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，目的是除去溶于溴苯中的溴，寫出有關的化學方程式Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（4）C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣．
（5）能證明苯和液溴發生的是取代反應，而不是加成反應，可向試管D中加入AgNO₃溶液或石蕊試液，若產生淡黃色沉淀，則能證明．另一種驗證的方法是向試管D中加入，現象是產生淡黃色沉淀或溶液變紅色．

Answer 1

分析 根據實驗裝置可知，將溴和苯的混合物滴入到鐵絲上，在鐵作催化劑的條件下苯和溴發生取代反應生成溴苯和溴化氫，溴和苯都是易揮發的物質，所以C裝置中用四氯化碳吸收溴化氫氣體中的苯和溴，生成的溴化氫用水吸收，注意要防止倒吸，所以導管口中液面上方，A中反應后的溶液放到B中，用氫氧化鈉溶液除去溴苯中的溴，（1）鐵與溴會生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵催化作用下發生取代反應生成溴苯和溴化氫；
（2）溴化氫易溶于水，氫溴酸易揮發；
（3）溴能與氫氧化鈉反應而溴苯不能；
（4）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氫；
（5）如果苯和液溴發生的是取代反應，則有HBr生成，如果發生的是加成反應，則無HBr生成．

解答 解：（1）A中鐵與溴會生成溴化鐵，反應方程式為2Fe+3Br₂=2FeBr₃，在FeBr₃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：C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃；C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；
（2）由于溴化氫易溶于水，氫溴酸易揮發，所以D中可觀察到有霧狀物質出現，
故答案為：有霧狀物質出現；
（3）溴單質能與氫氧化鈉溶液反應而溴苯不能，反應方程式：Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O，
故答案為：除去溶于溴苯中的溴；Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O；
（4）CCl₄ 能溶解溴不能溶解溴化氫，四氯化碳能除去溴化氫氣體中的溴蒸氣和苯，
故答案為：除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；
（5）如果苯和液溴發生的是取代反應，則有HBr生成，如果發生的是加成反應，則無HBr生成．也就是說，如果要證明苯和液溴發生的是取代反應，而不是加成反應，只需檢驗有無HBr生成．可向試管D中加入AgNO₃溶液，若產生淡黃色沉淀，則能證明發生取代反應，我們再回答出檢驗H⁺的方法即可，可用石蕊試液，若變紅則發生取代反應．但溴易揮發，溴化氫氣體中的溴蒸氣對溴化氫的檢驗有干擾作用，因此，在檢驗溴化氫前必須除去溴蒸氣，這也正是C中盛放的CCl₄的作用，
故答案為：AgNO₃溶液或石蕊試液；產生淡黃色沉淀或溶液變紅色．

點評 本題考查苯的取代反應方程式及實驗現象以及產物HBr的檢驗，題目難度中等，注意掌握苯的取代反應原理，明確反應的產物及HBr的化學性質進行解題．