Question

【題目】溴苯，無色油狀液體，具有苯的氣味。化工上主要用于溶劑、分析試劑和有機(jī)化合成等。某化學(xué)小組欲利用如圖所示的裝罝通過實(shí)驗(yàn)探究：

Ⅰ．苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)；

已知：MnO2+2NaBr+2H2SO4Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O

（1）儀器X的名稱____________________實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的化學(xué)方程式為_____________；這樣制取的溴苯可以用 _____________洗滌除Br2。

A．Na2SO3溶液 B．H2O C．乙醇溶液 D．NaOH溶液

（2）制取溴苯的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①連接裝置，其接口順序?yàn)椋ㄌ钭帜福�：d接_________， 接 ， 接c

②檢查裝置的氣密性：

③C中加入固體藥品，滴加濃硫酸，再打開D處開關(guān)K，點(diǎn)燃C處酒精燈；將D裝置中的鐵絲插入混合液中，一段時(shí)間后，D中液體沸騰，原因是 _____________；

④關(guān)閉C中分液漏斗的旋塞。

（3）A中對廣口瓶進(jìn)行熱水浴的目的__________________。

（4）若B中有淡黃色沉淀生成，能否確定苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)？________________________（答“能”或“否”）解釋其中的原因________________________；

Ⅱ．探究苯與液溴在催化劑作用下的反應(yīng)機(jī)理。

查閱文獻(xiàn)：①Br+有強(qiáng)氧化性，可以和水分子發(fā)生氧化還原反應(yīng)②苯與液溴在溴化鐵催化下的反應(yīng)機(jī)理共分三步：（填寫下列空白）

第一步：Br2+FeBr2Br++FeBr4-

第二步：Br+ +

請完成第三步反應(yīng)：____________________________；該小組將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時(shí)實(shí)驗(yàn)失敗，試從反應(yīng)機(jī)理推測可能的原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 AD a,b,e,f 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 防止溴單質(zhì)蒸氣冷凝 否 D中會(huì)揮發(fā)出少量的Br2，Br2也可以和硝酸銀產(chǎn)生淡黃色沉淀。 FeBr4-+FeBr3++HBr 有水情況下，無法生成Br+

【解析】(1)儀器X為球形冷凝管；實(shí)驗(yàn)室用苯和溴在催化劑的作用下反應(yīng)制備溴苯，化學(xué)方程式為：；這樣制取的溴苯中往往含有溴單質(zhì)，除去溴可以用亞硫酸鈉溶液將溴還原為易溶于水的鹽洗滌除去，也可以選用氫氧化鈉與溴反應(yīng)生成易溶于水的鹽除去，溴在水中的溶解度沒有在有機(jī)溶劑中的溶解度大，不能用水洗的方法除去，故選AD，故答案為：球形冷凝管；；AD；

(2)①溴蒸汽由C制備，由d到a進(jìn)入熱水浴防止冷凝，由c到e進(jìn)入D中反應(yīng)，在B中吸收尾氣，則順序?yàn)?/span>d、a、b、e、f、c；故答案為：a；b；e；f；

③C中加入固體藥品，C處滴加濃硫酸，再打開D處開關(guān)K，點(diǎn)燃C處酒精燈，制得溴蒸汽反應(yīng)；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，插入鐵絲于混合液中，一段時(shí)間后，D中液體沸騰；故答案為：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

(3)為防止Br2蒸氣冷凝，A中對廣口瓶進(jìn)行熱水浴；故答案為：防止Br2蒸氣冷凝；

(4)D中會(huì)揮發(fā)出少量的Br2，溴蒸汽可與硝酸銀反應(yīng)生成沉淀；故答案為：否；D中會(huì)揮發(fā)出少量的Br2，Br2也可以和硝酸銀產(chǎn)生淡黃色沉淀；

(5)①第三步反應(yīng)為溴苯的生成，化學(xué)反應(yīng)為：；故答案為：；

②將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時(shí)實(shí)驗(yàn)失敗，有水情況下，無法生成Br+；故答案為：有水情況下，無法生成Br+。