Question

Ⅰ、苯和溴取代反应的实验装置如图所示，其中A为由具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉。填写下列空白：

（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式：_____________________________________________________。

（2）B中NaOH溶液的作用是________________________________________。

（3）试管C中苯的作用是____________________________________________。

（4）反应开始后，观察D和E两试管，看到的现象为____________________________，此现象可以验证苯和液溴的反应为____________（填反应类型）。

Ⅱ、用A、B、C三种装置都可制取溴苯，请仔细分析三套装置，然后回答下列问题：

(5) 装置A、C中长导管的作用是__________________。

(6) C装置已连接好，并进行了气密性检验，也装入了合适的药品，接下来要使反应开始，对C应进行的操作是_____________________________________。

(7) A中存在加装药品和及时密封的矛盾，因而在实验中易造成的不良后果是______________。

(8) B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行，这两个缺点是

①___________________________________________

②___________________________________________。

Answer

略 除去溴苯中的溴单质 除去溴化氢中的溴单质 D中变红，E中产生淡黄色沉淀 取代反应 冷凝回流 扶正软橡胶袋往烧瓶中加入铁粉 气体泄漏造成空气污染 没有冷凝回流造成原料利用率低 没有防倒吸装置

【解析】I．苯与液溴剧烈反应，生成和HBr气体；B中NaOH溶液的作用是除去溶解在溴苯中的溴单质；从导管出来的气体中会混有一定量的溴蒸气，混合气体进入C中，可将气体中的溴蒸气除去；气体在经D、E两装置时，分别可以观察到紫色石蕊试液变红、AgNO3溶液中有淡黄色沉淀生成，可证明此反应为取代反应；装置F是尾气吸收装置，以防污染环境。

（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，发生反应：2Fe+3Br2=2FeBr3，。

（2）溴苯中溶解了少量的溴单质，B中NaOH溶液的作用是除去溶解在溴苯中的溴单质。

（3）因为Br2易溶于苯，所以混合气体进入C中，可将气体中的溴蒸气除去。

（4）D试管中紫色石蕊试液变红，E试管中出现淡黄色沉淀，可证明有HBr生成，由此得出苯和液溴发生了取代反应。

II．A、B、C三种装置都可制取溴苯，三个装置中都发生铁与溴单质的反应、苯与溴单质的取代反应。

（5）由于反应放热，溴、苯沸点低，易挥发，所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯，故A、C长导管起导气兼冷凝、回流反应物的作用。

（6）因为苯与溴的取代反应需要在FeBr3催化作用下才能进行，所以要使反应开始，对C应进行的操作是：扶正软橡胶袋往烧瓶中加入铁粉。

（7）A中存在加装药品和及时密封的矛盾，因此在实验中容易造成气体泄漏，污染环境。

（8）B装置中采用了双球吸收管，利用四氯化碳吸收反应中随HBr逸出的溴和苯的蒸气，随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而容易产生倒吸现象。

点睛：本题考查有机物制备实验及实验装置的应用，侧重于对实验分析能力的考查，掌握溴苯的制备原理及各实验装置的作用是解题关键，有一定难度。