Question

已知苯与液溴的反应是放热反应，某校学生为探究苯与溴发生的反应，用如图装置进行实验。根据相关知识回答下列问题：

（1）实验开始时，关闭K₂，打开K₁和漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。一段时间后，在装置Ⅲ中可能观察到的现象是_________。

（2）实验中能防止倒吸的装置有___________（填装置序号）。

（3）反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是_________，简述这一操作：________。

（4）通过该实验，可知苯与溴的反应是_______反应。

Answer

小试管中有气泡，液体变橙红色，有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成 Ⅲ和Ⅳ 除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体，以免逸出污染空气 关闭和漏斗活塞，打开 取代

【解析】

苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，该反应是放热的，所以用冷凝管冷凝回流挥发的苯和液溴。生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中，苯蒸气和溴蒸气被苯吸收，溴化氢不溶于苯，从苯中逸出，和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀，过量的溴化氢进入Ⅳ中，被氢氧化钠溶液吸收，由于溴化氢极易溶于氢氧化钠溶液，所以用一干燥管防倒吸。反应结束后，关闭K1和分液漏斗活塞，打开K2，Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中，可以吸收Ⅱ中的溴化氢，防止拆卸装置时污染环境。

（1）反应一段时间后，生成的溴化氢和挥发的苯蒸气、溴蒸气进入装置Ⅲ的苯中，苯蒸气和溴蒸气被苯吸收，溴溶于苯呈现橙色，溴化氢不溶于苯，从苯中逸出，和硝酸银溶液反应生成溴化银淡黄色沉淀，所以在装置Ⅲ中可能观察到的现象是小试管中有气泡，液体变橙红色，有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成。

（2）溴化氢极易溶于水，装置Ⅲ中导管没有直接插入硝酸银溶液里，而是插入苯中，既吸收了挥发的苯和溴，也防止了溴化氢的倒吸；装置Ⅳ用干燥管也可以起到防倒吸的作用，故实验中能防止倒吸的装置有Ⅲ和Ⅳ。

（3）反应结束后，关闭K1和分液漏斗活塞，打开K2，Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中，可以吸收Ⅱ中的溴化氢，防止拆卸装置时污染环境。故答案为除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体，以免逸出污染空气，关闭和漏斗活塞，打开。

（4）苯和溴若发生加成，则只有一种有机物生成，没有溴化氢生成。苯和溴若发生取代，则会有溴化氢生成，该实验中看到装置Ⅲ中小试管中有气泡，同时有白雾出现，广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成，可以证明生成了溴化氢，证明苯和溴发生了取代反应。