㈠ 實驗室製取溴苯的實驗裝置圖
實驗室製取溴苯的方法是:把苯和液溴放入燒瓶中,再加入少量鐵粉,經振盪後按下列裝置組合,不久,反應物在蒸瓶中沸騰起來,圓底燒瓶里有溴苯生成。
㈡ 實驗室製取溴苯
完整資料請見http://resource.ahe.cn/statics/tbfd/gzpdx/gkzt/CHEMISTRY/CHEMISTRY07/d6.htm
實驗室製取溴苯的方法是:把苯和液溴放入燒瓶中,再加入少量鐵粉,經振盪後按下列裝置組合,不久,反應物在蒸瓶中沸騰起來,圓底燒瓶里有溴苯生成。
根據所學化學知識回答以下各問:
(1)苯與溴反應生成溴苯的化學方程式為: ,證明這個反應是取代反應的方法是 。
(2)這個化學反應必須加入還原鐵粉並經振盪後才能發生,其原因是 。
(3)a管的作用是 ,b管的作用是 。
(4)純凈溴苯應為無色油狀液體,實驗室製得的溴苯為褐色的原因是 ,除去其中雜質應加入的試劑是 ,發生反應的化學方程式是 ,進行分離的操作是 。
解析:溴苯製取是教材中苯的化學性質規定的演示實驗,在這個實驗里,涉及了有機化學反應和無機化學反應,雖然是有機物溴苯的製取,但用到的無機反應知識比有機反應知識還要多,這是個有機、無機綜合的典型實驗試題。下面,對本題提出的四個設問簡析如下:
(1)苯與液溴在鐵粉存在下可發生溴代反應,生成溴苯和溴化氫:
在這一反應中,溴的原子取代了苯環上的氫原子,生成溴苯,另有溴化氫生成,這是一個取代反應。為證明這個反應是取代反應,必須通過實驗證明溴化氫的生成。具體的實驗方法是:取實驗完畢後錐形瓶溶液於3支試管中,第一支試管中加入Mg粉,可見有氣體生成,而且該氣體可以燃燒,其化學方程式是:
在第二支試管中加入溶液,立即產生大量氣體,而且該氣體可使澄清石灰水變渾濁,這一過程的化學方程式是:
在第三支試管中加入溶液,可見有淡黃色沉澱生成,而且該淡黃色沉澱不溶於硝酸,這一過程的化學方程式是:
上述三個實驗說明錐形瓶中的溶液是氫溴酸,是溶於水生成,由此可證明苯的溴代反應是取代反應。
(2)將苯與液溴混合只是相溶,而不能發生化學反應。當加入鐵粉後,經振盪,與間可反應生成,這一反應的化學方程式是:
是苯發生溴代反應的催化劑,只有在催化下,苯跟溴才能發生取代反應,生成溴苯和溴化氫。如果不加鐵粉,就沒有的生成,即使加熱,也不會發生取代反應。
(3)制備溴苯的兩種原料苯和液溴都是易揮發性的液體,苯的沸點80.1℃,液溴的沸點58.8℃,在反應條件下極易氣化,而生成物溴苯的沸點則高達156℃,另一生成物在常溫下是氣態。在這套實驗裝置中,a管除起導氣作用外,還可使苯的蒸氣、溴的蒸氣重新冷凝為液體,回到燒瓶中繼續參加反應,以提高原料的利用率和產品的收率,b管則作為導氣管將氣導入盛有蒸餾水的液面上,進行尾氣吸收,以保護環境免受污染。
(4)純凈溴苯是一種無色油狀液體,在本實驗中,由於在溴苯中溶有溴單質而顯褐色,欲除去其中的溴單質,需加入冷氫氧化鈉溶液進行洗滌,單質溴與氫氧化鈉可發生歧化反應,生成溴化鈉。次溴酸鈉和水
溴化鈉、次溴酸鈉均為離子化合物,是可溶性鹽,易溶於水中,難溶於有機溶劑,所以,伴隨這一反應的發生,溶有溴單質的褐色溴苯變為無色透明液體,可用分液漏斗分離出下層的溴苯,再經水洗除去,分液後再蒸餾便可得到純凈溴苯。
評述:在溴苯製取和提純實驗里,使用的溴單質是強氧化劑,在常溫可以跟鐵反應生成,才能引發苯的溴代反應,本題從一開始就體現了有機、無機的綜合。此外,在尾氣的吸收與檢驗,溴苯的精製除雜等多方面,同樣體現了有機、無機的綜合。關於a管用作迴流冷凝的作用,意在告訴我們,當原料是易揮發性的,而生成物是難揮發的有機化學反應,應當按裝迴流冷凝裝置,以提高原料的利用率,當然,用空氣迴流冷凝裝置,難以回收苯、液溴這樣低沸點的物質,從這點來看,空氣迴流冷凝又是示意性的,在實際實驗操作時,應該用直立使用的水冷冷凝器,作為本實驗的迴流冷凝裝置。用水冷冷凝器作迴流裝置時,應從下方入水,上方出水,以保證水充滿全部冷凝裝置,而不應當把「逆流操作」作為通入冷卻的指導原則。
㈢ 制備溴苯的實驗裝置如圖所示,回答下列問題:(1)裝在左側分液漏斗中的葯品是______.(2)反應方程式__
(1)裝在左側分液漏斗中的葯品是反應物苯和液溴,
故答案為:苯、液溴;
(2)苯與液溴反應的化學方程式為:C6H6+Br2
催化劑 |
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