Question

3．如圖為苯和溴的取代反應的改進實驗裝置圖．其中A為具支試管改制成的反應容器，在其下端開了一小孔，塞好石棉絨，再加入鐵屑粉少量．

填寫下列空白：（注：溴苯與NaOH溶液不可以發生水解反應）
（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中所有反應的化學方程式2Fe+3Br₂═2FeBr₃，．
（2）試管C中苯的作用是吸收Br₂蒸汽；反應開始后，觀察D和E試管，看到的現象為D中D管中變紅；E中E管中出現淺黃色沉淀；
（3）在上述整套裝置中，具有防倒吸的儀器有DEF（填字母）
（4）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，還有一個優點是除去Br₂的干擾．

Answer 1

分析 （1）將苯和溴的混合物滴入鐵屑粉上后，鐵屑和溴發生反應生成溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵做催化劑條件下能發生取代反應生成溴苯；
（2）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，據此分析苯的作用；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）倒置漏斗或球形干燥管能防止溶液倒吸；
（4）溴化氫溶于水能得到氫溴酸，溴和水反應也可得到氫溴酸

解答 解：（1）將苯和溴的混合物滴入鐵屑粉上后，鐵屑和溴發生反應：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，苯和液溴在溴化鐵做催化劑條件下能發生取代反應生成溴苯，反應方程式為，
故答案為：2Fe+3Br₂═2FeBr₃，；
（2）溴苯中的溴易揮發，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，所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽；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管中變紅，E管中出現淺黃色沉淀，
故答案為：吸收Br₂蒸汽；D管中變紅；E管中出現淺黃色沉淀；
（3）當兩端壓力發生壓力變化時，液體會產生倒吸現象，因為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F；而D和E中導管沒有插入液面下，故也有防倒吸的作用，故答案為：DEF；
（5）溴化氫溶于水能得到氫溴酸，溴和水反應也可得到氫溴酸，如果沒有C裝置，無法判斷該反應中是否有溴化氫生成；苯溶解了溴，除去的溴的干擾，所以能判斷該反應有溴化氫生成，故答案為：除去Br₂的干擾．

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，難度較大，注意苯能和液溴發生取代反應，和溴水不反應．