Question

7．溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關數據如表：
按下列合成步驟回答問題：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/°C	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑．在b中小心加入4.0mL液態溴．向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產生，是因為生成了HBr氣體．繼續滴加至液溴滴完．裝置d的作用是吸收HBr和Br₂；
（2）液溴滴完后，經過下列步驟分離提純：
①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應的Br₂
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是干燥；
（3）經以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質為苯，要進一步提純，下列操作中必須的是C（填入正確選項前的字母）；
A．重結晶     B．過濾      C．蒸餾      D．萃取
（4）在該實驗中，a的容積最適合的是B（填入正確選項前的字母）．
A.25mL          B.50mL          C.250mL         D.500mL
（5 ）寫出a中反應的主要有機化學方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃、C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr．

Answer 1

分析 （1）苯與液溴反應生成HBr，HBr與水蒸氣結合呈白霧；HBr與液溴易揮發，而苯的鹵代反應是放熱的，尾氣中有HBr及揮發出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣；
（2）溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反應的Br₂變成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥劑，據此解答；
（3）反應后得到的溴苯中溶有少量苯雜質，依據它和溴苯的性質不同除雜；
（4）根據制取溴苯所加的液體的體積進行解答；
（5）根據題意，a中有鐵粉、液溴和苯，鐵和溴 反應生成溴化鐵，在溴化鐵作催化劑的條件下，溴與苯反應生成溴苯．

解答 解：（1）苯與液溴反應生成HBr，HBr與水蒸氣結合呈白霧；HBr與液溴都易揮發，而苯的鹵代反應是放熱的，尾氣中有HBr及揮發出的Br₂，用氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，
故答案為：HBr；吸收HBr和Br₂；
（2）②溴苯提純的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后過濾除去未反應的鐵屑，再加NaOH溶液，把未反應的Br₂變成NaBr和NaBrO洗到水中．
故答案為：除去HBr和未反應的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾．加入氯化鈣的目的是，無水氯化鈣能干燥溴苯，
故答案為：干燥；
（3）反應后得到的溴苯中溶有少量未反應的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸點低，所以采用蒸餾的方法進行分離，溴苯留在母液中，
故答案為：苯；C；
（4）操作過程中，在a中加入12mL無水苯，向a中加入10mL水，在b中小心加入8.0mL液態溴，所以a的容積最適合的是50mL，
故答案為：B；
（5）根據題意，a中有鐵粉、液溴和苯，鐵和溴 反應生成溴化鐵，在溴化鐵作催化劑的條件下，溴與苯反應生成溴苯，反應的方程式為2Fe+3Br₂=2FeBr₃、C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$ C₆H₅Br+HBr，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃、C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr；

點評 本題考查物質制備實驗及產率的計算，為高頻考點，明確實驗原理是解本題關鍵，知道實驗操作步驟及基本操作方法，題目難度中等．