Question

【題目】(1)苯和溴的取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中A為具支試管改制成的反應(yīng)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(yīng)方程式為______________。

②試管C中四氯化碳的作用是：____________________________。反應(yīng)開始后，觀察D試管，看到的現(xiàn)象為：_______________。寫出E中反應(yīng)的離子方程式______________。

③反應(yīng)2～3 min后，在B中的NaOH溶液里可觀察到的現(xiàn)象是____________。

④在上述整套裝置中，具有防倒吸功能的儀器有________(填字母)。

(2)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)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(jìn)行蒸餾，得到純凈硝基苯。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

①制備硝基苯的反應(yīng)類型是________。

②配制一定比例的濃H2SO4和濃HNO3的混合酸時(shí)，操作的注意事項(xiàng)是：_____________。

③步驟d中洗滌、分離粗硝基苯應(yīng)使用的儀器是_________________。

④步驟d中粗產(chǎn)品用5%NaOH溶液洗滌的目的是___________________。

Answer 1

【答案】+Br2+HBr 除去HBr中的溴蒸氣 D試管中石蕊試液慢慢變紅，導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生 Ag++Br-=AgBr↓ 試管底部有無色油狀液體 D、E、F 取代反應(yīng) 先將濃硝酸注入容器中再慢慢加入濃硫酸，并及時(shí)攪拌 分液漏斗 除去粗產(chǎn)品中殘留的酸

【解析】

(1)苯與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生溴苯和溴化氫，B中用NaOH溶液除去溴苯中未反應(yīng)的Br2單質(zhì)；用有機(jī)溶劑四氯化碳除去氣體中揮發(fā)的溴蒸氣、苯，其中的溴化氫溶于石蕊試液，使石蕊試液變?yōu)榧t色；HBr還會與AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生AgBr淺黃色沉淀，最后用NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，用倒扣的漏斗可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)①濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，配制混酸應(yīng)將濃硫酸中注入濃硝酸中，及時(shí)攪拌、冷卻，防止濺出傷人；

②分離互不相溶的液體，采取分液操作，需要用分液漏斗；

③制備的硝基苯中混有硫酸、硝酸，可以用5% NaOH溶液洗滌.

(1)①試管A中苯與液溴在Fe存在下發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)生溴苯和HBr，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

②試管C中四氯化碳的作用是除去HBr中的溴蒸氣及苯；反應(yīng)開始后，反應(yīng)產(chǎn)生的HBr溶解在石蕊試液中，HBr溶解電離產(chǎn)生H+、Br-，溶液顯酸性，觀察D試管中溶液由紫色變?yōu)榧t色；逸出的HBr遇空氣中的水蒸氣形成HBr的小液滴，因此會看到導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生；在E中HBr與AgNO3溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生淡黃色AgBr和HNO3，反應(yīng)的離子方程式為Ag++Br-=AgBr↓；

③反應(yīng)2～3 min后，反應(yīng)產(chǎn)生溴苯，未反應(yīng)的單質(zhì)Br2與B中的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaBr、NaBrO和H2O，而溴苯是不能溶解于水的液體，密度比水大，故可觀察到的現(xiàn)象是液體分層，在試管底部有無色油狀液體；

④裝置D和E導(dǎo)管口在液面上方，能防止倒吸，裝置F中倒置漏斗增大了氣體與氫氧化鈉溶液的接觸面積，有緩沖作用，能夠防止倒吸，故在上述整套裝置中，具有防倒吸功能的儀器有D、E、F；

(2)①苯與濃硝酸在濃硫酸存在時(shí)，在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生硝基苯和水，因此制備硝基苯的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)；

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(xiàng)是：先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時(shí)攪拌和冷卻；

③硝基苯是油狀液體，與水不互溶，分離互不相溶的液態(tài)混合物，采取分液方法，需要用的玻璃儀器是分液漏斗；

④反應(yīng)得到硝基苯粗產(chǎn)品中有殘留的硝酸及硫酸，可以根據(jù)硝酸、硫酸具有酸性，能夠與堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，而硝基苯不能溶于水，用氫氧化鈉溶液洗滌除去粗產(chǎn)品中殘留的酸。