Question

14．如图为探讨苯和溴的反应改进的实验装置图．其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，并塞好石棉绒，实验时先加少量铁粉于石棉绒上．

填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内发生反应，写出A中所发生反应的化学方程式2Fe+3Br₂=2FeBr₃、；
（2）反应开始后观察D和E两试管，看到的现象为D中管口有白雾出现、溶液变红；E中出现浅黄色沉淀．
（3）B中的NaOH溶液作用是吸收反应生成的溴苯中溶解的溴单质
（4）在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器除F外还有DE（填字母）．

Answer 1

分析 在Fe作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯，同时生成HBr，根据相似相溶原理知，溴极易溶于溴苯中，导致溴苯中含有杂质溴，NaOH能和溴反应但不和溴苯反应，所以NaOH能除去溴苯中的杂质溴；
溴具有挥发性，所以生成的HBr中含有溴蒸气，溴极易溶于苯中，所以C中苯能吸收溴蒸气；HBr遇水蒸气产生氢溴酸小液滴而产生白雾；HBr的水溶液呈酸性，能使酸碱指示剂变色；HBr能和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，HBr不能排入空气中，否则会产生污染，用NaOH吸收尾气；
（1）Fe具有还原性、溴具有强氧化性，二者反应生成溴化铁；在Fe作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯；
（2）溴具有挥发性，根据相似相溶原理知，溴极易溶于苯溶液中；生成的HBr遇空气中水蒸气生成白雾；
酸能使石蕊试液变红色；HBr和硝酸银溶液反应生成淡黄色AgBr沉淀；
（3）溴能溶于溴苯，溴苯和NaOH不反应，但溴能和NaOH反应；
（4）气体极易溶于该溶液，且有缓冲作用的能防倒吸．

解答 解：在Fe作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯，同时生成HBr，根据相似相溶原理知，溴极易溶于溴苯中，导致溴苯中含有杂质溴，NaOH能和溴反应但不和溴苯反应，所以NaOH能除去溴苯中的杂质溴；
溴具有挥发性，所以生成的HBr中含有溴蒸气，溴极易溶于苯中，所以C中苯能吸收溴蒸气；HBr遇水蒸气产生氢溴酸小液滴而产生白雾；HBr的水溶液呈酸性，能使酸碱指示剂变色；HBr能和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，HBr不能排入空气中，否则会产生污染，用NaOH吸收尾气；
（1）Fe具有还原性、溴具有强氧化性，二者反应生成溴化铁；在Fe作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯，反应方程式为，故答案为：2Fe+3Br₂=2FeBr₃、；
（2）溴具有挥发性，根据相似相溶原理知，溴极易溶于苯溶液中，所以C的作用是吸收溴蒸气；溴和苯生成的HBr遇空气中水蒸气生成小液滴而产生白雾，HBr的水溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变红色，所以D中看到的现象是D中管口有白雾出现、溶液变红；
HBr和硝酸银溶液反应生成淡黄色AgBr沉淀，所以E中看到的现象是出现淡黄色沉淀，
故答案为：D中管口有白雾出现、溶液变红；E中出现浅黄色沉淀；
（3）溴能溶于溴苯，导致溴苯含有杂质溴，溴苯和NaOH不反应，但溴能和NaOH反应，所以NaOH吸收溴，
故答案为：吸收反应生成的溴苯中溶解的溴单质；
（4）HBr易溶于水，直接将导管伸入水溶液液面以下，会发生倒吸，装置D、E中导管口在液面上方，能防止倒吸，故选DE．

点评 本题考查物质制备实验方案设计，明确实验原理是解本题关键，为高频考点，明确各个装置作用及可能发生的反应，题目难度不大．