Question

溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：按以下合成步骤回答问题：

已知：C₆H₆（苯）+Br₂（溴）→C₆H₅Br（溴苯）+HBr↑（需要铁粉作催化剂）；

液溴、溴化氢均可与氢氧化钠反应；苯、溴苯不与氢氧化钠反应；溴化氢易溶于水。

	苯	溴	溴苯
密度/g·cm^-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）仪器c的名称_________。

（2）在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了__________气体，继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是____________________。

（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：

①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；

②滤液依次用10 mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_____________________，第二次水洗的目的为________________。

③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是______。

（4）经过上述分离操作后，粗溴苯中还含有部分杂质，要进一步提纯，选择的装置为___（填入正确选项前的字母）。

（5）在该实验中，a的容积最适合的是________（填入正确选项前的字母）。

A．25 mL        B．50 mL      C．250 mL      D．500 mL

Answer

球形冷凝管HBr防倒吸，吸收HBr、Br2除去HBr和未反应的Br2除去NaOH溶液干燥bB

【解析】

（1）根据仪器构造可知仪器c的名称为球形冷凝管。

（2）苯与液溴反应生成HBr，HBr易挥发，遇水蒸气形成白雾；苯的卤代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出的Br2，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，即装置d的作用是防倒吸，吸收HBr、Br2；

（3）②制取得到的溴苯中含有未反应的Br2和苯，Br2与NaOH可以发生反应：Br2+2NaOH＝NaBr+NaBrO+H2O，产生的物质容易溶于水，所以滤液用8 mL10%的NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；由于氢氧化钠过量，所以第二次水洗的目的为除去NaOH溶液。

③氯化钙吸水性强，因此向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤的目的是干燥溴苯；

（4）在蒸馏操作中，温度计的水银球要在蒸馏烧瓶的支管口附近。排除a、d，而在c中使用的是球形冷凝管，容易使产品滞留，使产品不能全部收集到锥形瓶中，因此仪器选择及安装都正确的是b。答案选b；

（5）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴也要进入仪器a中，还向a中加入10mL水，此时液态物质的体积是15mL+4mL+10mL=29mL，根据液态物质反应时不能超出容器容积的2/3可知，仪器的规格是50mL烧瓶，答案选B。