Question

为探究苯与溴的取代反应，甲同学用装置I进行如下实验：

将一定量的苯和溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑做催化剂，3-5分钟后发现滴有AgNO₃溶液的锥形瓶中有浅黄色沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应。

（1）装置I中①的化学方程式为__________________________________________________。

（2）①中长导管的作用是______________________________________________。

（3）要得到纯净的产物，可用稀NaOH溶液、蒸馏水洗涤。洗涤分离粗产品后，要进一步提纯，下列操作中必须的是________(填入正确选项前的字母)；

A 重结晶       B 过滤         C 蒸馏         D 萃取

（4）乙同学设计如图所示装置II，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是：苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。

 

① 能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，则试管b中应加入___________，其作用是_________________________；试管c中应加入________________。

② 比较两套装置，装置II的主要优点是_____________________________________。(答出一点即可)

Answer

+Br2+HBr或+Br2+HBr 导气、冷凝回流 C CCl4或苯 除去未反应的溴蒸气 AgNO3溶液 可以防倒吸、可以避免杂质干扰、防止污染空气、可以控制反应等。

【解析】

（1）溴与铁反应生成溴化铁，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢；
（2）长导管让挥发出来的溴单质冷凝，防止对产物的干扰；
（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴，可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液，最终蒸馏得到纯净的产物；
（4）b中要除去Br2，b中试剂为苯或四氯化碳，c中是为了检验溴离子的生成；装置Ⅱ的主要优点从装置安装的特点及作用考虑。

（1）因溴与铁反应生成溴化铁：2Fe+3Br2═2FeBr3，苯和液溴在溴化铁或铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢：或；

（2）反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质冷凝，防止对产物的干扰，即长导管的作用为导气，冷凝回流，故答案为导气，冷凝回流；

（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴，可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液，最后利用沸点不同，用蒸馏方法提纯产品，故答案选C；

（4）①b试剂可以为苯或四氯化碳，其目的是除去未反应的溴蒸气；装你置c中检验溴离子的过程，加入的试剂为硝酸银溶液，故答案为CCl4或苯；除去未反应的溴蒸气；AgNO3溶液；

③根据以上分析，装置Ⅱ的主要优点是：a试管：导管是短进短出可防止倒吸；铁丝圈移动可以控制反应进行程度；b试管除去Br2，避免杂质干扰；有尾气处理，防止污染空气，

故答案为可以防倒吸、可以避免杂质干扰、防止污染空气、可以控制反应等。