Question

溴苯，无色油状液体，具有苯的气味。化工上主要用于溶剂、分析试剂和有机化合成等。某化学小组欲利用如图所示的装罝通过实验探究：

Ⅰ．苯与液溴发生取代反应；

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

（1）仪器X的名称____________________实验室制备溴苯的化学方程式为_____________；这样制取的溴苯可以用    _____________洗涤除Br₂。

A．Na₂SO₃溶液        B．H₂O             C．乙醇溶液            D．NaOH溶液

（2）制取溴苯的实验操作步骤如下：

①连接装置，其接口顺序为（填字母）：d接_________，            接            ，            接c

②检查装置的气密性：

③C中加入固体药品，滴加浓硫酸，再打开D处开关K，点燃C处酒精灯；将D装置中的铁丝插入混合液中，一段时间后，D中液体沸腾，原因是    _____________；

④关闭C中分液漏斗的旋塞。

（3）A中对广口瓶进行热水浴的目的__________________。

（4）若B中有淡黄色沉淀生成，能否确定苯与液溴发生了取代反应？________________________（答“能”或“否”）解释其中的原因________________________；

Ⅱ．探究苯与液溴在催化剂作用下的反应机理。

查阅文献：①Br⁺有强氧化性，可以和水分子发生氧化还原反应②苯与液溴在溴化铁催化下的反应机理共分三步：（填写下列空白）

第一步：Br₂+FeBr₂Br⁺+FeBr₄^-

第二步：Br⁺ +

请完成第三步反应：____________________________；该小组将A装置中浓硫酸替换成稀硫酸时实验失败，试从反应机理推测可能的原因是__________________________________。

Answer

球形冷凝管 AD a,b,e,f 该反应是放热反应。 防止溴单质蒸气冷凝 否 D中会挥发出少量的Br2，Br2也可以和硝酸银产生淡黄色沉淀。 FeBr4-+FeBr3++HBr 有水情况下，无法生成Br+

【解析】(1)仪器X为球形冷凝管；实验室用苯和溴在催化剂的作用下反应制备溴苯，化学方程式为：；这样制取的溴苯中往往含有溴单质，除去溴可以用亚硫酸钠溶液将溴还原为易溶于水的盐洗涤除去，也可以选用氢氧化钠与溴反应生成易溶于水的盐除去，溴在水中的溶解度没有在有机溶剂中的溶解度大，不能用水洗的方法除去，故选AD，故答案为：球形冷凝管；；AD；

(2)①溴蒸汽由C制备，由d到a进入热水浴防止冷凝，由c到e进入D中反应，在B中吸收尾气，则顺序为d、a、b、e、f、c；故答案为：a；b；e；f；

③C中加入固体药品，C处滴加浓硫酸，再打开D处开关K，点燃C处酒精灯，制得溴蒸汽反应；该反应是放热反应，插入铁丝于混合液中，一段时间后，D中液体沸腾；故答案为：该反应是放热反应；

(3)为防止Br2蒸气冷凝，A中对广口瓶进行热水浴；故答案为：防止Br2蒸气冷凝；

(4)D中会挥发出少量的Br2，溴蒸汽可与硝酸银反应生成沉淀；故答案为：否；D中会挥发出少量的Br2，Br2也可以和硝酸银产生淡黄色沉淀；

(5)①第三步反应为溴苯的生成，化学反应为：；故答案为：；

②将A装置中浓硫酸替换成稀硫酸时实验失败，有水情况下，无法生成Br+；故答案为：有水情况下，无法生成Br+。