Question

5．如圖為苯和溴的取代反應的改進實驗裝置圖，其中A為由具有支管的試管制成的反應容器，在其下端開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑粉．填寫下列空白：（注：溴苯與NaOH溶液通常條件下不會發生水解反應）

（1）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．寫出A中所發生有機反應的化學方程式：；該反應的類型為取代．
（2）反應開始后，觀察D和E兩試管，看到的現象為
DD中石蕊變紅色；
EE管中出現淺黃色沉淀；
（3）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．
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有（填字母）：DEF．
（5）反應2～3min后，在B中的NaOH溶液里可觀察到的現象是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．
（6）改進后的實驗除①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現象明顯；③對產品便于觀察這3個優點外，還有一個優點是：對尾氣進行處理，防止對空氣造成污染．

Answer 1

分析 本題是對苯和液溴反應原理的探究，對課本實驗進行了改進，涉及反應后的混合液的分離提純和對實驗過程中溴化氫的檢驗，反應混合物靜置后分層可分液分離，得到的粗溴苯中仍混有的苯因混溶可通過蒸餾進一步分離，因溴的揮發，檢驗溴化氫時要先排除溴的干擾，并借助硝酸銀溶液里有淺黃色沉淀來證明溴化氫的存在，同時還要注意尾氣處理，
（1）苯與液溴在催化劑條件下發生取代反應生成溴苯；
（2）該反應中有溴化氫生成，溴化氫溶于水得到氫溴酸，氫溴酸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；
（3）溴苯中的溴易揮發，非極性分子的溶質易溶于非極性分子的溶劑，有機物易溶于有機物，據此分析苯的作用；
（4）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸；
（5）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；
（6）溴化氫能污染空氣，不能直接排放到空氣中

解答 解：（1）苯與液溴在催化劑條件下發生取代反應，方程式為：，
故答案為：；取代；
（2）該反應中有溴化氫生成，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，所以觀察D和E兩試管，看到的現象是D中石蕊變紅色，E管中出現淺黃色沉淀，
故答案為：D中石蕊變紅色；E管中出現淺黃色沉淀；
（3）溴苯中   溴易揮發，溴和四氯化碳都是非極性分子，根據相似相溶原理知，溴易溶于四氯化碳，苯也易溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用是吸收溴化氫中的溴和揮發的有機物蒸汽，
故答案為：吸收溴化氫中的溴和揮發的有機物蒸汽；
（4）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，
故答案為：DEF；
（5）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；
（6）改進后的實驗除①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現象明顯；③對產品便于觀察這三個優點外，還有一個優點是：對尾氣進行處理，防止對空氣造成污染，故答案為：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，考查的知識點有反應方程式的書寫、產物的判斷、蒸汽的成分及性質，綜合性較強，為高頻考點，題目難度中等，注意苯能和液溴發生取代反應，和溴水不反應．