Question

為探究苯和溴的取代反應，甲用如圖所示的裝置Ⅰ進行如下實驗：將一定量的苯與溴放在燒瓶中，同時加入少量鐵屑，3～5min后發現裝有AgNO₃溶液的錐形瓶中有淺黃色的沉淀生成，即證明苯和溴發生了取代反應．

（1）裝置I中①的化學方程式為

 

，

 

．
（2）①中長導管的作用是

 

．
（3）燒瓶中生成的紅褐色油狀液滴的成分是

 

，要想得到純凈的產物，可用

 

試劑洗滌．洗滌后分離產品應使用的儀器是

 

．
（4）甲做實驗時，乙觀察到燒瓶中液體沸騰并有紅棕色氣體從導管中逸出，提出必須先除去紅棕色氣體，才能驗證錐形瓶中的產物，原因是

 

．
（5）乙同學設計如圖所示裝置Ⅱ，并用下列某些試劑完成該實驗．可選用的試劑是：苯；液溴；濃硫酸；氫氧化鈉溶液；硝酸銀溶液；四氯化碳．a的作用是

 

，b中的試劑是

 

，比較兩套裝置，裝置Ⅱ的主要優點是：（答出兩點即可）①

 

；②

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（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生成溴苯和溴化氫；
（2）長導管讓揮發出來的溴單質冷凝，防止對產物的干擾；
（3）反應生成的硝基苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應生成溶于水的物質，再進行分液；
（4）驗證先首先要除雜，否則揮發出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應產生AgBr淺黃色沉淀；
（5）支管是短進短出a的作用是防止倒吸安全裝置；b中要除去Br₂，b中試劑為苯或四氯化碳，裝置Ⅱ的主要優點是①防止倒吸；②可以控制反應進行程度；③避免雜質干擾；④防止污染空氣．

解答： 解：（1）因溴與鐵反應生成溴化鐵：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，苯和液溴在溴化鐵的催化作用下生成溴苯和溴化氫：，
故答案為：2Fe+3Br₂═2FeBr₃；；
（2）反應為放熱反應，長導管讓揮發出來的溴單質冷凝，防止對產物的干擾，即長導管的作用為導氣，冷凝回流，
故答案為：導氣，冷凝回流；
（3）反應生成的硝基苯和溴互溶呈紅褐色油狀液滴，可用NaOH溶液試劑洗滌，讓反應生成溶于水的物質，再進行分液，
故答案為與Br₂；NaOH溶液（或水）；分液漏斗；
（4）驗證先首先要除雜，否則揮發出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應產生AgBr淺黃色沉淀，
故答案為：揮發出的溴蒸氣也能與硝酸銀溶液反應產生AgBr淺黃色沉淀；
（5）從圖上信息可知，支管是短進短出a的作用是防止倒吸安全裝置．b中要除去Br₂，試劑為苯或四氯化碳．根據以上分析，裝置Ⅱ的主要優點是①防止倒吸；②可以控制反應進行程度；③避免雜質干擾；④防止污染空氣，
故答案為：防止倒吸安全裝置；苯或四氯化碳；防止倒吸；可以控制反應進行程度．

點評：本題主要考查了苯的性質實驗，掌握反應的原理、各物質的性質以及操作的方法是解題的關鍵．