Question

【題目】如圖中A是制取溴苯的實驗裝置，B、C是改進后的裝置，請仔細分析，對比三個裝置，回答以下問題：

A. B. C.

(1)寫出三個裝置中所共同發(fā)生的主要反應的化學方程式：__________________。苯參與的反應的反應類型為________________

(2)裝置 A 和 C 均采用了長玻璃導管，其作用是______________。

(3)在按裝置 B 裝好儀器及藥品后要使反應開始，應對裝置 B 進行的操作是_____________；分子式為 C8H10且屬于苯的同系物的結構有_______________種。

(4)裝置 B，C 較好地解決了 A 中加裝藥品和使裝置及時密封的矛盾，方便了操作。A 裝置中這一問題在實驗中造成的后果是______________。

(5)B 中采用了洗氣瓶吸收裝置，其作用是_______________，反應后洗氣瓶中可能出現的現象是_________________。

(6)B 裝置也存在兩個明顯的缺點，使實驗的效果不好或不能正常進行。這兩個缺點是_________。

Answer 1

【答案】2Fe + 3Br2 = 2FcBr3； 取代反應 導出HBr，兼冷凝器的作用 B中旋開分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴在鐵粉上 4 溴和苯蒸氣逸出，污染環(huán)境 吸收反應中隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣 CCl4由無色變?yōu)槌壬?/span> ①隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應器中，原料利用率低；②由于導管插入AgNO3溶液中而易產生倒吸

【解析】

(1)A、B、C三種裝置都可制取溴苯,都會發(fā)生鐵與溴的反應、苯與溴的取代反應；

(2)苯和溴易揮發(fā)，長導管能導氣及回流冷凝作用；

(3)根據溴和苯的混合液與鐵粉混合才能發(fā)生反應，分子式為 C8H10且屬于苯的同系物為與苯相差2個-CH2，且結構相似，據此判斷個數；

(4) 由于Br2和苯很容易揮發(fā)，由于A裝置不能及時的密封，所以會造成苯和溴蒸氣逸出，污染環(huán)境，據此回答；

(5) B中洗氣瓶中裝有CCl4有機溶劑，它可以吸收苯蒸氣和溴蒸氣，溴溶于CCl4，呈橙色，所以CCl4溶液會由無色變?yōu)槌壬��?/span>

(6)從原料利用率和實驗安全角度思考此問題。

(1)三個裝置均是溴苯的制備裝置，其制備原理為溴與鐵反應生溴化鐵，苯和液溴在溴化鐵的催化下生成溴苯和溴化氫，反應的化學方程式為2Fe + 3Br2 = 2FcBr3；，其中苯環(huán)參與的反應為取代反應，故答案為：2Fe + 3Br2 = 2FcBr3，；取代反應；

(2) A、C中長導管的作用是將反應生成的HBr氣體導入水中，由于該反應放熱，所以長導管也起到了冷凝的作用，故答案為：導出HBr，兼冷凝器的作用；

(3)裝置B可以控制反應的發(fā)生和停止，B裝置通過分液漏斗控制，旋開分液漏斗的旋塞時，反應開始，分子式為 C8H10且屬于苯的同系物的結構有：對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、苯乙烷4種，故答案為：B中旋開分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴在鐵粉上；4；

(4)由于Br2和苯很容易揮發(fā)，由于A裝置不能及時的密封，所以會造成苯和溴蒸氣逸出，污染環(huán)境，故答案為：溴和苯蒸氣逸出，污染環(huán)境；

(5)B中洗氣瓶中裝有CCl4有機溶劑，它可以吸收苯蒸氣和溴蒸氣，溴溶于CCl4，呈橙色，所以CCl4溶液會由無色變?yōu)槌壬�，故答案為：吸收反應中隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣；CCl4由無色變?yōu)槌壬��?/span>

(6)B裝置中存在的主要問題就是由于苯蒸氣和溴蒸氣的揮發(fā)且不能回流，從而導致原材料的浪費，利用率降低，另外導管直接插入AgNO3溶液中，若反應突然停止，導管內壓強突然降低，很容易發(fā)生倒吸現象，故答案為：①隨HBr逸出的溴蒸氣和苯蒸氣不能回流到反應器中，原料利用率低；②由于導管插入AgNO3溶液中而易產生倒吸。