Question

15．苯和溴的取代反應的實驗裝置如圖所示，其中A為具支試管改制成的反應容器，在其下端開了一小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑．
填寫下列空白：
①試管A中的反應方程式為．
②試管C中四氯化碳的作用是：除去HBr氣體中混有的溴蒸氣吸收揮發(fā)的有機蒸汽．反應開始后，觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象分別為：D管石蕊試液慢慢變紅，并在導管口有白霧產(chǎn)生，E管出現(xiàn)淺黃色沉淀．寫出E中反應的離子方程式Ag⁺+Br^-═AgBr↓
③反應2～3min后，在B中的NaOH溶液里可觀察到的現(xiàn)象是在溶液底部有無色油狀液體．原因溴苯中混有溴的緣故
（2）實驗室制備硝基苯的主要步驟如下：
a．配制一定比例的濃H₂SO₄與濃HNO₃的混合酸，加入反應器中；
b．向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振蕩，混合均勻；
c．在55～60℃下發(fā)生反應，直至反應結束；
d．除去混合酸后，粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌；
e．將用無水CaCl₂干燥后的粗硝基苯進行蒸餾，得到純凈硝基苯．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①制備硝基苯的反應類型是取代反應．
②配制一定比例的濃H₂SO₄和濃HNO₃的混合酸時，操作的注意事項是：先將濃HNO₃注入容器中，再慢慢注入濃H₂SO₄，并及時攪拌．
③步驟d中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是分液漏斗．

Answer 1

分析 （1）①苯與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應；
②溴易揮發(fā)，易溶于有機溶劑，溴化氫溶于水電離產(chǎn)生氫離子和氯離子；
③溴苯密度大于水，是無水油狀液體，溴化氫易揮發(fā)；
（2）①苯與硝酸發(fā)生取代反應生生硝基苯；
②濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，配制混酸應將濃硫酸中注入濃硝酸中，及時攪拌、冷卻，防止濺出傷人；
③分離互不相溶的液態(tài)，采取分液操作，需要用分液漏斗．

解答 解：（1）①苯與液溴在鐵催化下反應生成溴苯和溴化氫，反應的化學方程式為：；
故答案為：；
②溴易揮發(fā)，易溶于有機溶劑，所以用C來吸收吸收溴化氫中的溴和揮發(fā)的有機物蒸汽，防止對溴化氫的檢驗造成干擾；溴化氫溶于水電離產(chǎn)生氫離子和氯離子，所以溶液顯酸性，能使石蕊變紅色，并在導管口有白霧產(chǎn)生，硝酸銀中的銀離子與溴離子反應生成淡黃色的沉淀，反應的離子方程式為：Ag⁺+Br^-=AgBr↓；
故答案為：除去HBr氣體中混有的溴蒸氣；吸收揮發(fā)的有機物蒸汽；石蕊試液慢慢變紅，并在導管口有白霧產(chǎn)生；出現(xiàn)淺黃色沉淀；Ag⁺+Br^-═AgBr↓；
③苯與液溴發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫，溴苯是密度大于水，無色的油狀液體，溴化氫易揮發(fā)，能與水蒸氣結合成氫溴酸液滴；
故答案為：在溶液底部有無色油狀液體；溴苯中混有溴的緣故；
（2）①苯與硝酸發(fā)生取代反應生生硝基苯；
故答案為：取代反應；
②濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，配制混酸操作注意事項是：先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌和冷卻；
故答案為：先將濃HNO₃注入容器中，再慢慢注入濃H₂SO₄，并及時攪拌；
③硝基苯是油狀液體，與水不互溶，分離互不相溶的液態(tài)，采取分液操作，需要用分液漏斗；
故答案為：分液漏斗．

點評 本題考查了苯的取代反應實驗，考查的知識點有反應方程式的書寫、產(chǎn)物的判斷、蒸汽的成分及性質(zhì)，綜合性較強，難度中等．