实验室制取溴苯 _反应

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实验室制取溴苯的方法是：把苯和液溴放入烧瓶中，再加入少量铁粉，经振荡后按下列装置组合，不久，反应物在蒸瓶中沸腾起来，圆底烧瓶里有溴苯生成。
根据所学化学知识回答以下各问：
（1）苯与溴反应生成溴苯的化学方程式为：，证明这个反应是取代反应的方法是。
（2）这个化学反应必须加入还原铁粉并经振荡后才能发生，其原因是。
（3）a管的作用是，b管的作用是。
【实验室制取溴苯】（4）纯净溴苯应为无色油状液体，实验室制得的溴苯为褐色的原因是，除去其中杂质应加入的试剂是，发生反应的化学方程式是，进行分离的操作是。
解析：溴苯制取是教材中苯的化学性质规定的演示实验，在这个实验里，涉及了有机化学反应和无机化学反应，虽然是有机物溴苯的制取，但用到的无机反应知识比有机反应知识还要多，这是个有机、无机综合的典型实验试题。下面，对本题提出的四个设问简析如下：
（1）苯与液溴在铁粉存在下可发生溴代反应，生成溴苯和溴化氢：
在这一反应中，溴的原子取代了苯环上的氢原子，生成溴苯，另有溴化氢生成，这是一个取代反应。为证明这个反应是取代反应，必须通过实验证明溴化氢的生成。具体的实验方法是：取实验完毕后锥形瓶溶液于3支试管中，第一支试管中加入Mg粉，可见有气体生成，而且该气体可以燃烧，其化学方程式是：
在第二支试管中加入溶液，立即产生大量气体，而且该气体可使澄清石灰水变浑浊，这一过程的化学方程式是：
在第三支试管中加入溶液，可见有淡黄色沉淀生成，而且该淡黄色沉淀不溶于硝酸，这一过程的化学方程式是：
上述三个实验说明锥形瓶中的溶液是氢溴酸，是溶于水生成，由此可证明苯的溴代反应是取代反应。
（2）将苯与液溴混合只是相溶，而不能发生化学反应。当加入铁粉后，经振荡，与间可反应生成，这一反应的化学方程式是：
是苯发生溴代反应的催化剂，只有在催化下，苯跟溴才能发生取代反应，生成溴苯和溴化氢。如果不加铁粉，就没有的生成，即使加热，也不会发生取代反应。
（3）制备溴苯的两种原料苯和液溴都是易挥发性的液体，苯的沸点80.1℃，液溴的沸点58.8℃，在反应条件下极易气化，而生成物溴苯的沸点则高达156℃，另一生成物在常温下是气态。在这套实验装置中，a管除起导气作用外，还可使苯的蒸气、溴的蒸气重新冷凝为液体，回到烧瓶中继续参加反应，以提高原料的利用率和产品的收率，b管则作为导气管将气导入盛有蒸馏水的液面上，进行尾气吸收，以保护环境免受污染。
（4）纯净溴苯是一种无色油状液体，在本实验中，由于在溴苯中溶有溴单质而显褐色，欲除去其中的溴单质，需加入冷氢氧化钠溶液进行洗涤，单质溴与氢氧化钠可发生歧化反应，生成溴化钠。次溴酸钠和水
溴化钠、次溴酸钠均为离子化合物，是可溶性盐，易溶于水中，难溶于有机溶剂，所以，伴随这一反应的发生，溶有溴单质的褐色溴苯变为无色透明液体，可用分液漏斗分离出下层的溴苯，再经水洗除去，分液后再蒸馏便可得到纯净溴苯。
评述：在溴苯制取和提纯实验里，使用的溴单质是强氧化剂，在常温可以跟铁反应生成，才能引发苯的溴代反应，本题从一开始就体现了有机、无机的综合。此外，在尾气的吸收与检验，溴苯的精制除杂等多方面，同样体现了有机、无机的综合。关于a管用作回流冷凝的作用，意在告诉我们，当原料是易挥发性的，而生成物是难挥发的有机化学反应，应当按装回流冷凝装置，以提高原料的利用率，当然，用空气回流冷凝装置，难以回收苯、液溴这样低沸点的物质，从这点来看，空气回流冷凝又是示意性的，在实际实验操作时，应该用直立使用的水冷冷凝器，作为本实验的回流冷凝装置。用水冷冷凝器作回流装置时，应从下方入水，上方出水，以保证水充满全部冷凝装置，而不应当把“逆流操作”作为通入冷却的指导原则。
苯和液溴反应加催化剂铁粉生成溴苯液溴要用胶头滴管从瓶底取因为液溴一般上层都会有液封,防止溴挥发.
先在烧瓶中加入苯和少量溴,同时放入少量无锈铁屑,把带有长导管的瓶塞塞紧,另一头通入盛有水的锥形瓶中,很快看到反应物微沸,导管口附近出现白雾.反应完后,向锥形瓶中滴入硝酸银溶液立刻有溴化银沉淀生成.然后把烧瓶中的混合物倒入盛有冷水的烧杯中,因为溴苯比水重就沉于杯底.这时的溴苯因为混有溴所以呈褐色,最后分馏或加氢氧化钠溶液后分液即可得无色溴苯.