Question

【題目】溴苯是一種常用的化工原料。實驗室制備溴苯的實驗步驟如下：

步驟1：在a中加入20mL苯和少量鐵屑，再將b中4.0 mL液溴慢慢加入到a中充分反應.將b 中的液溴慢慢加入到a中，而不能快速加入的原因是_______________。繼續滴加液溴至完全加入。裝置d的作用是___________________。

步驟2：向a中加入15mL水，然后_____________（填操作名稱）除去未反應的鐵屑。

步驟3：再依次用10mL水、8mL10％的Na0H溶液、10mL水洗滌，分液得粗溴苯。Na0H溶液洗滌的作用是________________。

步驟4：向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣．靜置、過濾即得粗產品。加入氯化鈣的目的是_______。

已知溴、苯、溴苯的有關物理性質如下表：

（1）實驗裝置中，儀器c的名稱為______________，作用是冷凝回流．回流的主要物質有_______________(填化學式）。

（2）步驟4得到的粗產品中還含有雜質苯，則要進一步提純粗產品，還必須進行的實驗操作名稱是_______________。

（3）在該實驗中，a的容積最適合的是_________（填入正確選項前的字母）。

A.500mL B. 250 mL C.10O mL D.50 mL

(4)若步驟4的粗產品經進一步精制得到5.7mL的溴苯，則該實驗中溴苯的產率是___________。

Answer 1

【答案】 防止反應放出的熱使C6H6、Br2揮發而影響產率 吸收HBr，防污染，防倒吸 過濾 除去HBr和未反應的Br2 干燥 球形冷凝管 C6H6、Br2 蒸餾 C 70％

【解析】步驟1：由于苯與液溴的反應為放熱反應，若加入液溴速度過快，反應會放出較多的熱量，由于苯和溴的沸點較低，導致苯和溴會揮發出來，影響了溴苯的產率，所以不能快速加入。繼續滴加液溴至完全加入。生成的溴化氫需要用氫氧化鈉吸收，又因為溴化氫極易溶于水，則裝置d的作用是吸收HBr，防污染，防倒吸。

步驟2：向a中加入15mL水，鐵不溶于水，則后續操作是過濾除去未反應的鐵屑。

步驟3：粗溴苯中含有溴和溴化氫，因此Na0H溶液洗滌的作用是 除去HBr和未反應的Br2。

步驟4：氯化鈣易吸水，則加入氯化鈣的目的是干燥。

（1）根據儀器構造可判斷儀器c的名稱為球形冷凝管；苯的沸點為80℃，溴的沸點為59℃，二者沸點較低，容易揮發出來，所以回流的主要物質有C6H6、Br2；（2）利用沸點不同，苯的沸點小，被蒸餾出，溴苯留在母液中，所以采取蒸餾的方法分離溴苯與苯；（3）在a中加入20mL苯和少量鐵屑，再將b中4.0 mL液溴慢慢加入到a中充分反應，這說明液體的體積在25mL左右，所以a的容積最適合的是100mL，答案選C；（4）5.7mL的溴苯的質量為：1.50gcm-3×5.7mL=8.55g，溴苯的物質的量為：8.55g÷157g/mol=0.054mol；

20mL苯的質量為：0.88g/mL×20mL＝1.76g，物質的量為：1.76g÷78g/mol＝0.23mol，4.0mL液溴的物質的量為：3.1×4.0/160mol=0.0775mol，顯然苯過量，該實驗中溴苯的產率為：0.054mol/0.0775mol×100%=70%。