Question

某实验小组用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷.已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为-190℃，密度为1.46g•cm^-3。

主要实验步骤如下：

①检查装置的气密性后，向圆底烧瓶中加入一定量的苯和液溴。

②向锥形瓶中加入乙醇和浓H₂SO₄的混合液至浸没进气导管口。

③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。

④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10min。

请填写下列空白：

（1）写出A装置中制取溴苯的化学方程式__。

（2）导管a的作用是__。

（3）C装置中U型管内部用蒸馏水封住管底的作用是__。

（4）反应完毕后，U型管内液体分层，溴乙烷在__层（填：上或下）。

（5）步骤④中__（填“能”“否”）用大火加热，理由是__。

（6）为探究溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验。

①装置D中小试管内装有CCl₄，其主要作用是__。

②锥形瓶中装有水，反应后向锥形瓶的水溶液中滴加硝酸银溶液，若有__产生，证明该反应为取代反应。

（7）要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是：向盛有适量溴乙烷的试管中__。

A.加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl₄振荡，观察下层是否变为橙红色

B.滴入硝酸银溶液，再加入稀硝酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成

C.加入NaOH溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

D.加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察是否有浅黄色沉淀生成

Answer

+Br2+HBr 导气、冷凝回流 溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境 下 不能 乙醇挥发，易发生副反应生成乙醚、乙烯，浓硫酸使乙醇碳化等 吸收挥发出来的溴蒸气 淡黄色沉淀 D

【解析】

（1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯；

（2）苯和溴都是易挥发的物质，导管a起导气，兼起苯与溴蒸气的冷凝和回流作用，减少反应物的损失；

（3）氢溴酸是强酸，水可以阻止物质的溢出，起到水封的作用；

（4）反应完毕后，分离U形管内有溴乙烷和蒸馏水，溴乙烷不溶于水，密度比水大；

（5）乙醇易挥发，且温度过高时，乙醇在浓H2SO4存在条件下会发生副反应生成乙烯、乙醚等，据此答题；

（6）苯和溴都是易挥发的物质，生成物中有苯和溴蒸气，要除去，如果发生取代反应生成物含有HBr，用硝酸银检验，出现淡黄色沉淀；

（7）检验某溴乙烷中的溴元素，需要用硝酸中和掉多余的NaOH溶液，再滴加硝酸银溶液。

（1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯，发生反应的原理方程式为：+Br2+HBr，故答案为：+Br2+HBr；

（2）苯和溴都是易挥发的物质，导管a起导气，兼起苯与溴蒸气的冷凝和回流作用，减少反应物的损失，故答案为：导气、冷凝、回流；

（3）溴化氢极易溶于水，形成的氢溴酸是强酸，水可以阻止易挥发物质HBr的溢出，起到水封的作用，故答案为：溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境；

（4）溴乙烷不溶于水，密度比水大，在下层，故答案为：下；

（5）步骤④不能用大火加热，否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等，故答案为：不能；乙醇挥发，易发生副反应生成乙醚、乙烯，浓硫酸使乙醇碳化等；

（6）①苯和溴都是易挥发的物质，生成物中有苯和溴蒸气，要除去，所以装置（Ⅱ）的锥形瓶中，小试管内盛有CCl4液体，其作用是吸收挥发出来的溴蒸气；

②证明苯和溴的反应为取代反应而不是加成反应，即检验生成的产物为HBr，则滴加硝酸银溶液，观察到淡黄色沉淀出现，故答案为： 吸收挥发出来的溴蒸气；淡黄色沉淀；

（7）要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是：向盛有适量溴乙烷的试管中，加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察是否有浅黄色沉淀生成，故答案为：D。