Question

14．如圖為探討苯和溴的反應改進的實驗裝置圖．其中A為具支試管改制成的反應容器，在其下端開了一個小孔，并塞好石棉絨，實驗時先加少量鐵粉于石棉絨上．

填寫下列空白：
（1）向反應容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，幾秒鐘內發生反應，寫出A中所發生反應的化學方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃、；
（2）反應開始后觀察D和E兩試管，看到的現象為D中管口有白霧出現、溶液變紅；E中出現淺黃色沉淀．
（3）B中的NaOH溶液作用是吸收反應生成的溴苯中溶解的溴單質
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸的儀器除F外還有DE（填字母）．

Answer 1

分析 在Fe作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯，同時生成HBr，根據相似相溶原理知，溴極易溶于溴苯中，導致溴苯中含有雜質溴，NaOH能和溴反應但不和溴苯反應，所以NaOH能除去溴苯中的雜質溴；
溴具有揮發性，所以生成的HBr中含有溴蒸氣，溴極易溶于苯中，所以C中苯能吸收溴蒸氣；HBr遇水蒸氣產生氫溴酸小液滴而產生白霧；HBr的水溶液呈酸性，能使酸堿指示劑變色；HBr能和硝酸銀溶液反應生成淡黃色沉淀AgBr，HBr不能排入空氣中，否則會產生污染，用NaOH吸收尾氣；
（1）Fe具有還原性、溴具有強氧化性，二者反應生成溴化鐵；在Fe作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯；
（2）溴具有揮發性，根據相似相溶原理知，溴極易溶于苯溶液中；生成的HBr遇空氣中水蒸氣生成白霧；
酸能使石蕊試液變紅色；HBr和硝酸銀溶液反應生成淡黃色AgBr沉淀；
（3）溴能溶于溴苯，溴苯和NaOH不反應，但溴能和NaOH反應；
（4）氣體極易溶于該溶液，且有緩沖作用的能防倒吸．

解答 解：在Fe作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯，同時生成HBr，根據相似相溶原理知，溴極易溶于溴苯中，導致溴苯中含有雜質溴，NaOH能和溴反應但不和溴苯反應，所以NaOH能除去溴苯中的雜質溴；
溴具有揮發性，所以生成的HBr中含有溴蒸氣，溴極易溶于苯中，所以C中苯能吸收溴蒸氣；HBr遇水蒸氣產生氫溴酸小液滴而產生白霧；HBr的水溶液呈酸性，能使酸堿指示劑變色；HBr能和硝酸銀溶液反應生成淡黃色沉淀AgBr，HBr不能排入空氣中，否則會產生污染，用NaOH吸收尾氣；
（1）Fe具有還原性、溴具有強氧化性，二者反應生成溴化鐵；在Fe作催化劑條件下，苯和溴發生取代反應生成溴苯，反應方程式為，故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃、；
（2）溴具有揮發性，根據相似相溶原理知，溴極易溶于苯溶液中，所以C的作用是吸收溴蒸氣；溴和苯生成的HBr遇空氣中水蒸氣生成小液滴而產生白霧，HBr的水溶液呈酸性，能使紫色石蕊試液變紅色，所以D中看到的現象是D中管口有白霧出現、溶液變紅；
HBr和硝酸銀溶液反應生成淡黃色AgBr沉淀，所以E中看到的現象是出現淡黃色沉淀，
故答案為：D中管口有白霧出現、溶液變紅；E中出現淺黃色沉淀；
（3）溴能溶于溴苯，導致溴苯含有雜質溴，溴苯和NaOH不反應，但溴能和NaOH反應，所以NaOH吸收溴，
故答案為：吸收反應生成的溴苯中溶解的溴單質；
（4）HBr易溶于水，直接將導管伸入水溶液液面以下，會發生倒吸，裝置D、E中導管口在液面上方，能防止倒吸，故選DE．

點評 本題考查物質制備實驗方案設計，明確實驗原理是解本題關鍵，為高頻考點，明確各個裝置作用及可能發生的反應，題目難度不大．