A. 实验室制取溴苯的装置示意图及有关数据如下: 苯 溴 溴苯 密度/gcm-3 0.88 3.10 1.50
(1)①液溴复都易挥发,制而苯的卤代反应是放热的,尾气中有HBr及挥发出的Br 2 ,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气,故答案为:吸收HBr和Br 2 ; ②仪器a的名称为:三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶; ③苯与液溴反应,用铁作催化剂,不需要加热,故选C; (2)②溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br 2 变成NaBr和NaBrO洗到水中, 故答案为:除去HBr和未反应的Br 2 ; ③加入干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯,故答案为:干燥; (3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯.利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯, 故答案为:苯;D; (4)操作过程中,在a中加入15mL无水苯,向a中加入10mL水,在b中小心加入4.0mL液态溴,所以a的容积最适合的是50mL, 故答案为:B. |
B. 实验室制取溴苯
完整资料请见http://resource.ahe.cn/statics/tbfd/gzpdx/gkzt/CHEMISTRY/CHEMISTRY07/d6.htm
实验室制取溴苯的方法是:把苯和液溴放入烧瓶中,再加入少量铁粉,经振荡后按下列装置组合,不久,反应物在蒸瓶中沸腾起来,圆底烧瓶里有溴苯生成。
根据所学化学知识回答以下各问:
(1)苯与溴反应生成溴苯的化学方程式为: ,证明这个反应是取代反应的方法是 。
(2)这个化学反应必须加入还原铁粉并经振荡后才能发生,其原因是 。
(3)a管的作用是 ,b管的作用是 。
(4)纯净溴苯应为无色油状液体,实验室制得的溴苯为褐色的原因是 ,除去其中杂质应加入的试剂是 ,发生反应的化学方程式是 ,进行分离的操作是 。
解析:溴苯制取是教材中苯的化学性质规定的演示实验,在这个实验里,涉及了有机化学反应和无机化学反应,虽然是有机物溴苯的制取,但用到的无机反应知识比有机反应知识还要多,这是个有机、无机综合的典型实验试题。下面,对本题提出的四个设问简析如下:
(1)苯与液溴在铁粉存在下可发生溴代反应,生成溴苯和溴化氢:
在这一反应中,溴的原子取代了苯环上的氢原子,生成溴苯,另有溴化氢生成,这是一个取代反应。为证明这个反应是取代反应,必须通过实验证明溴化氢的生成。具体的实验方法是:取实验完毕后锥形瓶溶液于3支试管中,第一支试管中加入Mg粉,可见有气体生成,而且该气体可以燃烧,其化学方程式是:
在第二支试管中加入溶液,立即产生大量气体,而且该气体可使澄清石灰水变浑浊,这一过程的化学方程式是:
在第三支试管中加入溶液,可见有淡黄色沉淀生成,而且该淡黄色沉淀不溶于硝酸,这一过程的化学方程式是:
上述三个实验说明锥形瓶中的溶液是氢溴酸,是溶于水生成,由此可证明苯的溴代反应是取代反应。
(2)将苯与液溴混合只是相溶,而不能发生化学反应。当加入铁粉后,经振荡,与间可反应生成,这一反应的化学方程式是:
是苯发生溴代反应的催化剂,只有在催化下,苯跟溴才能发生取代反应,生成溴苯和溴化氢。如果不加铁粉,就没有的生成,即使加热,也不会发生取代反应。
(3)制备溴苯的两种原料苯和液溴都是易挥发性的液体,苯的沸点80.1℃,液溴的沸点58.8℃,在反应条件下极易气化,而生成物溴苯的沸点则高达156℃,另一生成物在常温下是气态。在这套实验装置中,a管除起导气作用外,还可使苯的蒸气、溴的蒸气重新冷凝为液体,回到烧瓶中继续参加反应,以提高原料的利用率和产品的收率,b管则作为导气管将气导入盛有蒸馏水的液面上,进行尾气吸收,以保护环境免受污染。
(4)纯净溴苯是一种无色油状液体,在本实验中,由于在溴苯中溶有溴单质而显褐色,欲除去其中的溴单质,需加入冷氢氧化钠溶液进行洗涤,单质溴与氢氧化钠可发生歧化反应,生成溴化钠。次溴酸钠和水
溴化钠、次溴酸钠均为离子化合物,是可溶性盐,易溶于水中,难溶于有机溶剂,所以,伴随这一反应的发生,溶有溴单质的褐色溴苯变为无色透明液体,可用分液漏斗分离出下层的溴苯,再经水洗除去,分液后再蒸馏便可得到纯净溴苯。
评述:在溴苯制取和提纯实验里,使用的溴单质是强氧化剂,在常温可以跟铁反应生成,才能引发苯的溴代反应,本题从一开始就体现了有机、无机的综合。此外,在尾气的吸收与检验,溴苯的精制除杂等多方面,同样体现了有机、无机的综合。关于a管用作回流冷凝的作用,意在告诉我们,当原料是易挥发性的,而生成物是难挥发的有机化学反应,应当按装回流冷凝装置,以提高原料的利用率,当然,用空气回流冷凝装置,难以回收苯、液溴这样低沸点的物质,从这点来看,空气回流冷凝又是示意性的,在实际实验操作时,应该用直立使用的水冷冷凝器,作为本实验的回流冷凝装置。用水冷冷凝器作回流装置时,应从下方入水,上方出水,以保证水充满全部冷凝装置,而不应当把“逆流操作”作为通入冷却的指导原则。
C. 实验室制取溴苯的实验装置图
实验室制取溴苯的方法是:把苯和液溴放入烧瓶中,再加入少量铁粉,经振荡后按下列装置组合,不久,反应物在蒸瓶中沸腾起来,圆底烧瓶里有溴苯生成.
D. 实验室制备溴苯可用下图所示装置
生成的溴化氢极易溶于水,然后气体体积减少就倒吸了.
水与苯不互溶,就分层了.
E. (共15分)下图是实验室制取溴苯的装置。填写以下内容:(1)写出反应的化学方程式 ...
(1)
(2)导气抄 防倒吸 检验溴离子 (3)白雾 能 说明溴离子产生 (4)黄 溶有一定溴 氢氧化钠 分液 F. 有机化学 下图是实验室制取溴苯的装置
1,导管a的作用冷凝导气回流,-导管b段末端锥形瓶里液面保持一段距离的目的是--防倒回吸--,若锥答形瓶内盛硝酸银溶液,图中虚线框部分的作用-吸收溴化氢气体,然后用硝酸银检验溴元素- G. 实验室制取溴苯 是的 HBr和HCl一样 很容易溶于水 形成小液滴 看上去就是白烟了 H. 实验室制取溴苯 实验室制取溴苯方法:原料:苯、液溴 、Fe粉 反应原理:取代反应(卤化) 反专映方程式:C6H6+Br2 —属Fe催化(实际起催化作用的是FeBr3)→ C6H5Br+HBr 溴苯反应装置 圆底烧瓶,长形导管,锥形瓶,铁架台,分离提纯:将混合液用 水或稀NaOH洗涤,然后分液,除去Br2,提纯溴苯 注意事项: 1.用液溴,不能用溴水; 2.不用加热; 3.长导管作用:导气,冷凝回流; 4.吸收HBr的导管不能伸入水中,防止倒吸。 I. 实验室制取溴苯的实验装置图 实验室制取溴苯的方法是:把苯和液溴放入烧瓶中,再加入少量铁粉,经振荡后按下列装置组合,不久,反应物在蒸瓶中沸腾起来,圆底烧瓶里有溴苯生成。 与实验室制溴苯装置相关的资料
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