Question

溴苯是一種常用的化工原料．實驗室制備溴苯的實驗步驟如下：
步驟1：在a中（裝置如右下圖所示）加入15mL無水的苯和少量鐵屑，再將b中4.0mL液溴慢慢加入到a中，充分反應．
步驟2：向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑．
步驟3：濾液依次用10mL水8mL 10%的NaOH溶液，10mL水洗滌，分液得粗溴苯．
步驟4：向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣、靜置、過濾即得粗產品．

	苯	溴	溴苯
密度/gcm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/℃	80	59	156
水中的溶解度	微溶	微溶	微溶

（1）儀器a的名稱是

 

．
（2）將b中的液溴慢慢加入到a中，而不能快速加入的原因是

 

．
（3）儀器c的作用是冷凝回流，回流的主要物質有

 

．（填化學式）
（4）步驟3中第一次用10mL水洗滌的主要操作步驟為

 

．
（5）步驟4得到的粗產品中還含有雜質苯．已知苯、溴苯的有關物理性質如左上表，則要進一步提純粗產品，還必須進行的實驗操作名稱是

 

．
（6）若步驟4的粗產品經進一步精制得到6.5mL的溴苯．則該實驗中溴苯的產率是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據儀器a的構造完成其名稱；
（2）根據該反應為放熱反應及苯、溴的沸點較低容易揮發進行分析；
（3）根據表中數據可知，苯和液溴的沸點較低，容易變成氣體揮發出來；
（4）根據分液操作的方法完成第一次用10mL水洗滌的主要操作步驟；
（5）分離出的粗溴苯中含有未反應的苯，分離互溶的液體，根據沸點不同，利用蒸餾的方法進行分離；
（6）先計算出苯和溴苯的物質的量，判斷過量情況，根據不足的量計算出溴苯的產率．

解答：（1）儀器a的名稱為：三頸燒瓶，
故答案為：三頸燒瓶；
（2）苯與液溴的反應為放熱反應，若加入液溴速度過快，反應會放出較多的熱量，由于苯和溴的沸點較低，導致苯和溴會揮發出來，影響了溴苯的產率，
故答案為：防止反應放出的熱使C₆H₆、Br₂揮發而影響產率
（3）苯的沸點為80℃，溴的沸點為59℃，二者沸點較低，容易揮發出來，冷凝器冷凝回流的主要物質為：C₆H₆、Br₂，
故答案為：C₆H₆、Br₂；
（4）步驟3中第一次用10mL水洗滌的主要操作方法為：將濾液置于分液漏斗中，加入10 mL水，充分振蕩后靜置分液（分離出上層物質待用），
故答案為：將濾液置于分液漏斗中，加入10 mL水，充分振蕩后靜置分液（分離出上層物質待用）；
（5）利用沸點不同，苯的沸點小，被蒸餾出，溴苯留在母液中，所以采取蒸餾的方法分離溴苯與苯，
故答案為：蒸餾；
（6）6.5mL的溴苯的質量為：1.50g?cm^-3×6.5mL=9.75g，溴苯的物質的量為：

9.75g

157g/mol

=0.062mol；
15mL無水的苯的物質的量為：

0.88×15

78

mol=0.169mol，4.0mL液溴的物質的量為：

3.1×4.0

160

mol=0.0775mol，顯然苯過量，
該實驗中溴苯的產率為：

0.062mol

0.0775mol

×100%=80%，
故答案為：80%．

點評：本題考查了苯的性質、制備實驗方案的設計，題目難度稍大，涉及了溴苯的制取實驗、物質的分離提純等，清楚制備的原理是解答的關鍵，充分培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識解決問題的能力．