Question

【題目】某化學小組欲通過實驗探究：I.苯與液溴發生取代反應；Ⅱ.苯與液溴在催化劑作用下的反應機理。所用裝罝如圖所示。

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

（1）實驗室制備溴苯的化學方程式為___________________；儀器X的名稱為___________。

（2）制取溴苯的實驗操作步驟如下：

①連接裝罝，其接口順序為（填字母）：d接____， _____接_____， ______接c；

②檢査裝置氣密性；

③C中加入固體藥品，_______，再打開D處開關K，點燃C處酒精燈；插入鐵絲于混合液中，一段時間后，D中液體沸騰，原因是_________ ；

④關閉C中活塞。

（3）A中對廣口瓶進行熱水浴的目的是 _______________。

（4）若B中有淡黃色沉淀生成，能否確定苯與液溴發生了取代反應？_____(答“能”或“否”)。

（5）査閱文獻：苯與液溴在FeBr3催化下的反應機理共分三步：

I Br2+FeBr3Br++FeBr4-

Ⅱ

①請完成第三步反應：Ⅲ__________________________；

②該小組將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時實驗失敗，試從反應機理推測可能原因是__________。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 a、b、c、f C處滴加濃硫酸 該反應是放熱反應 防止Br2蒸氣冷凝 否 有水情況下，無法生成Br+

【解析】本題考查實驗方案設計的評價和實驗基本操作，（1）苯和液溴在鐵或溴化鐵作催化劑下發生取代反應，即反應方程式為：；儀器X為球形冷凝管；（2）①首先制備Br2，Br2 蒸氣中混有水蒸氣，需要除去，因此通過濃硫酸吸水，即d接a，然后把純凈的溴蒸氣通入到裝置D中參加反應，即b接e，檢驗溴化氫，即f接c，順序是d→a→b→e→f→c；③裝置C中固體藥品，然后通過分液漏斗滴加濃硫酸，再打開裝置D處開關K，，此點燃酒精燈；插入鐵絲后，D中溶液沸騰，因為苯和液溴反應屬于放熱反應；（3）常溫下溴單質呈液態，因此熱水浴的目的是防止Br2蒸氣冷凝；（4）從裝置D中揮發出來的HBr中混有Br2蒸氣，Br2蒸氣也能與硝酸銀反應產生淡黃色沉淀；（5）①FeBr3作催化劑，反應后還要生成FeBr3，因此反應方程式為：；②有水情況下，無法生成Br＋。