Question

某課外研究性學習小組用下圖所示裝置制備少量溴苯并驗證溴與苯的反應是取代反應． 
實驗時，關閉F活塞，打開C活塞，在裝有少量苯的三口燒瓶中由A口加入少量溴，再加入少量鐵屑，塞住A口．
回答下列問題：
（1）D試管內裝的是

CCl₄

，其作用是

除去揮發出來的溴

．
（2）E試管內裝的是

硝酸銀溶液

．
（3）除去溴苯中混有的Br₂雜質的試劑是

氫氧化鈉溶液

，操作方法為

向三口燒瓶中加入少量氫氧化鈉溶液，振蕩，轉入分液漏斗，分液；

．
（4）三口燒瓶中發生反應的化學方程式為：

2Fe+3Br₂=2FeBr₃；C₆H₆+Br₂

FeBr3

C₆H₅Br+HBr；

（5）根據什么現象可證明驗證溴與苯的反應是取代反應？

E中產生淡黃色沉淀

．
（6）待三口燒瓶中的反應即將結束時（此時氣體明顯減少），打開F活塞，關閉C活塞，可以看到的現象是

水倒吸至三口燒瓶中

．

Answer 1

分析：（1）由于反應放熱，苯和液溴均易揮發，溴的存在干擾檢驗H⁺和Br^-；
（2）溴化氫和硝酸銀反應的淡黃色沉淀是溴化銀；
（3）堿和溴反應，與溴苯不反應，產物與溴苯不互溶；
（4）苯和液溴在鐵粉催化作用下發生取代反應；
（5）利用苯與溴反應的產物的化學性質解答．
（6）溴化氫極易溶于水，據此解答；

解答：解：（1）由于反應放熱，苯和液溴均易揮發，苯和溴極易溶于四氯化碳，用四氯化碳（CCl₄）除去溴化氫氣體中的溴蒸氣和苯，以防干擾檢驗H⁺和Br^-，
故答案為：CCl₄；除去揮發出來的溴；
（2）E試管內裝的試劑的作用為檢驗生成的溴化氫，可以利用溴化氫電離出的溴離子和銀離子反應，AgNO₃+HBr=AgBr↓生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀溴化銀，由此來檢驗溴和苯發生了取代反應，
故答案為：硝酸銀溶液；
（3）2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，所以除去溴苯中混有的Br₂雜質的試劑用氫氧化鈉，NaBr 和 NaBrO與溴苯不互溶，所以向三口燒瓶中加入少量氫氧化鈉溶液，振蕩，轉入分液漏斗，分液即可，
故答案為：氫氧化鈉溶液；向三口燒瓶中加入少量氫氧化鈉溶液，振蕩，轉入分液漏斗，分液；
（4）在催化劑的作用下，鐵和溴反應生成三溴化鐵，三溴化鐵與苯作用，生成溴苯，同時有溴化氫生成，
故答案為：2Fe+3Br₂=2FeBr₃；C₆H₆+Br₂

FeBr3

C₆H₅Br+HBr；
（5）在催化劑的作用下，苯環上的氫原子被溴原子所取代，生成溴苯，同時有溴化氫生成，E試管內裝的試劑的作用為檢驗生成的溴化氫，利用溴化氫電離出的溴離子和銀離子反應，生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀溴化銀，由此來檢驗溴和苯發生了取代反應，
故答案為：E中產生淡黃色沉淀．
（6）在鐵作催化劑的作用下，與苯作用，生成溴苯同時有溴化氫生成，待三口燒瓶中的反應即將結束時（此時氣體明顯減少），打開F活塞，關閉C活塞，溴化氫通過F進入最左邊集氣瓶，溴化氫極易溶于水，產生倒吸現象，所以，水倒吸至三口燒瓶中，
故答案為：水倒吸至三口燒瓶中；

點評：本題以實驗為載體考查了有機物苯的性質，理清實驗原理是解答的關鍵，題目難度中等．