Question

某化学兴趣小组用如图所示装置探究苯与溴的反应原理。

请回答下列问题：

(1)仪器M的名称为_____________。

(2)装置Ⅰ中生成溴苯的化学方程式为_____________。

(3)冷凝管的进水口为_____________(填“a”或“b”)；其作用是_____________。

(4)能验证苯与液溴发生的是取代反应的现象是____________。

(5)装置Ⅱ中，若撤去装有苯的小试管，将导管直接插入硝酸银溶液，对实验目的达成会产生什么影响?_____________。

(6)装置Ⅲ中的离子反应方程式为_____________。

Answer

分液漏斗 +Br2+HBr a 冷凝回流苯和液溴，提高原料利用率 硝酸银溶液中出现淡黄色沉淀 溴蒸气进入硝酸银溶液，从而无法确认HBr是否存在 H++OH－=H2O

【解析】

本实验的目的是探究苯与溴的反应原理；首先在装置I中利用铁丝催化苯和溴发生取代反应，冷凝管可以冷凝回流挥发的苯和溴蒸气，提高原料的利用率，之后先将产物通入苯中，吸收HBr中含有的溴蒸气和苯蒸气，然后再与硝酸银溶液反应，通过观察是否产生淡黄色沉淀来确定是否有HBr生成，从而确定苯和液溴是否发生取代反应，之后用NaOH溶液处理尾气。

(1)根据仪器M的特点可知其为分液漏斗；
(2)苯和液溴在铁或FeBr3作催化剂下发生取代反应生成溴苯，反应的化学方程式为+Br2+HBr；
(3)为了增强冷凝效果，冷凝水是下进上出，即从a口进水；苯与液溴反应是放热反应，且苯和液溴易挥发，因此冷凝管的作用是冷凝回流苯和液溴，减少原料损失，提高原料的利用率；
(4)证明苯与液溴发生取代反应，需要验证HBr，所以硝酸银溶液中出现淡黄色沉淀时可以说明生成HBr，也即发生了取代反应；
(5)苯和液溴易挥发，挥发出的HBr中混有溴蒸气，溴蒸气能与硝酸银溶液反应产生浅黄色沉淀，对HBr的检验产生干扰，即苯的作用是除去HBr中溴蒸气，如果直接插入硝酸银溶液，由于没有苯，溴蒸气进入溶液，也会产生浅黄色沉淀，从而无法确认HBr的存在；
(6)Ⅲ装置的作用是尾气处理，未反应的HBr对环境有污染，必须处理，溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水，离子方程式为H++OH－=H2O。