Question

(8分)某同學用如圖所示裝置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷為無色液體，難溶于水，沸點為38.4℃，熔點為－119℃，密度為1.46 g·cm^－3。

主要實驗步驟如下：
①檢查裝置的氣密性后，向燒瓶中加入一定量的苯和液溴。
②向錐形瓶中加入乙醇和濃H₂SO₄的混合液至稍高于進氣導管口處。
③將A裝置中的純鐵絲小心向下插入混合液中。
④點燃B裝置中的酒精燈，用小火緩緩對錐形瓶加熱10 min。
請填寫下列空白：
(1)步驟③中觀察到的現象是_____________________________________________。
(2)導管a的作用是_______________________________________________________。
(3)C裝置中U形管內部用蒸餾水封住管底的作用是
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)反應完畢后，U形管內的現象是____________________________________________；
分離溴乙烷時所用的最主要儀器的名稱是(只填一種)____________________________。
(5)步驟④中能否用大火加熱，理由是___________________________________。
(6)為證明溴和苯的上述反應是取代反應而不是加成反應，該同學用裝置D代替裝置B、C直接與A相連重新操作實驗。
①裝置D的錐形瓶中，小試管內的液體是________(填名稱)，其作用是________________；小試管外的液體是________(填名稱)，其作用是_________________。
②反應后，向錐形瓶中滴加________溶液，現象是__________________，其作用是____________________；裝置D還可起到的作用是__________________________________。

Answer 1

(1)劇烈反應，液體沸騰，燒瓶上方及導管a中有紅棕色氣體'(2)導氣、冷凝回流'(3)溶解吸收HBr，防止HBr及產物逸出'(4)液體分層，上層為水層，下層為無色油狀液體'分液漏斗'(5)不能，易發生副反應生成乙醚、乙烯等'(6)①苯'吸收揮發出的溴蒸氣'水'吸收HBr氣體'②AgNO₃'生成淺黃色沉淀'檢驗Br^－的存在，證明發生的是取代反應'防止倒吸

這是一個綜合性較強的實驗題，連續制備兩種產品：溴苯和溴乙烷，反應方程式為：＋Br₂FeBr3＋HBr，CH₃CH₂OH＋HBr―→CH₃CH₂Br＋H₂O。
(1)溴與苯的反應為放熱反應，會有溴蒸氣產生；
(2)a導管很長，除導出HBr外，還起到冷凝回流的作用，使苯蒸氣和溴蒸氣回流到燒瓶中繼續反應；
(3)U形管內的蒸餾水用來溶解吸收HBr，防止HBr及CH₃CH₂Br逸出；
(4)反應完畢，U形管內會發生液體分層現象，上層為水層，下層為無色油狀液體(溴乙烷)，可用分液漏斗進行分液；
(5)步驟④不能用大火加熱，否則乙醇在濃H₂SO₄存在條件下發生副反應生成乙醚、乙烯等；
(6)要證明溴與苯的反應是取代反應，必須檢驗有HBr生成。
①裝置D的錐形瓶中小試管內應裝苯，用于吸收溴蒸氣；小試管外的液體為水，用于吸收HBr氣體。
②反應后可向錐形瓶中滴加AgNO₃溶液，產生淺黃色沉淀(AgBr)，證明發生的是取代反應。同時裝置D還可防止倒吸。