溴苯实验装置的改进.pdf

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn溴苯实验装置的改进作者：陶从良李先军来源：《高中生学习·高三文综版》2015年第01期中学实验室一般采用苯、液溴、铁粉混合后制取溴苯。在实际操作时我们发现该法存在着较多的不足之处，比如实验仪器简单，不易控制，不利于同学们观察和加深对实验的理解。为此，我们试图通过对比几种改进实验装置的异同，让同学们充分理解该实验的原理及操作，提高实验能力。改进装置1该装置主要在溴苯的发生装置上进行了改进：（1）引用大学常见有机合成仪器：三颈烧瓶、球形冷凝管、滴液漏斗，其目的主要是让大家对这些仪器的用途有一个简单的认识和了解。（2）由于反应放热，通过左侧温度计可观察到温度升高，将放热反应“量”化。（3）考查了普通滴液漏斗的基本知识，在有机合成中滴液漏斗经常用于控制滴加试剂的量和滴加速率。（1）仪器a、b、c的名称分别是;;、;;、;;。（2）实验开始后，左侧温度计可观察到温度;;;，说明该反应是;;;（填“放热”或“吸热”）反应，化学方程式为：;;;;;;;;。（3）仪器c有上、下两口，冷却水应从;;口进入，该仪器的作用是;;;;;;;;;;;。（4）右侧仪器b中的物质是;;;，该仪器的作用是;;;;;;;;。（5）某同学设计了证明该反应是取代反应的步骤：向右端烧杯中的NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液，通过观察烧杯中溶液颜色变浅或消失，验证该反应是取代反应。你认为这种方法是否合理？;;;;。如果不合理，请提出改进方案：;;;;;;;;;;。答案;（1）三颈瓶;普通滴液漏斗;球形冷凝管+Br2[Fe]—Br+HBr（2）升高;放热（3）下端;冷凝回流（4）液溴;控制滴加速度龙源期刊网http://www.qikan.com.cn（5）不合理，因为溴蒸气也会跟NaOH溶液反应，导致溶液碱性减弱，烧杯中溶液颜色发生变化。在烧杯之前加一个装有CCl4的洗气瓶，如右图改进装置2该装置来源于苏教版教材，比起人教版实验，更易控制和便于观察实验现象，体现实验的严密性。（1）反应开始前已向仪器A中加入的药品是;;;;;。装在左侧分液漏斗中的药品是;;;;;;;;;;。（2）将左侧分液漏斗的旋纽打开后，在A中可观察到的现象是;;;;;;;;;;;;;;;。（3）右侧分液漏斗中的物质在什么时间加入A中？;;;;;;;，其作用是;;;;;;。（4）要证明该反应是取代反应，最方便的实验方法是;;;;;;;;。（5）简述将三颈烧瓶中的溴苯分离提纯的方法：;;;;;;;;;;。答案;（1）铁粉（或三溴化铁）;苯、液溴（2）瓶内开始时液面有轻微跳动，慢慢剧烈起来，瓶中出现红棕色气体（3）反应结束时;除去未反应的溴（4）在三颈烧瓶与锥形瓶之间增加一个装有四氯化碳的洗气瓶，反应后，取锥形瓶中的液体，滴加AgNO3溶液，若产生浅黄色沉淀则得证（5）向三颈烧瓶中加入少量氢氧化钠溶液，振荡，转入分液漏斗，分液改进装置3[NaOH溶液][苯与液溴混合物][Fe粉]这套装置没有新意，但三个设问都有创新。高中教材中没有球形冷疑管，但往年的高考试卷中出现过，我们应该可以根据装置图推测其冷凝原理和效果。（1）装置A的名称是;;;;;;;;;，与装置1中的冷疑管相比，哪个冷凝效果好？（2）B装置导管位置为什么要处于如图所示位置，而不能伸入液面以下，请解释原因：;;;;;;;;。龙源期刊网http://www.qikan.com.cn（3）实验结束后，得到粗溴苯要用如下操作提纯：①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%的NaOH溶液洗;⑤分液。正确的操作顺序是（;）A.⑤④②①③;;B.④⑤②⑤③①C.④②⑤①③;;D.②⑤①④③答案;（1）直形冷凝管，改进装置1中的球形冷凝管的冷凝效果好些（2）反应过程会生成HBr气体，HBr极易溶于水，发生倒吸（3）B改进装置4本装置的创新之处在于反应器A，它类似于分液漏斗，反应后不需再向其他容器转移，打开活塞即可，而且下面用锥形瓶承接也方便振荡（改进装置3中，加氢氧化钠溶液后需要拆卸其他仪器后才能振荡）。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。（1）观察到A中的现象是;;;;;;;;;。（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是;;;;;;;，写出有关反应的化学方程式;;;;;;;;;;;;;;;;。（3）C中盛放CCl4的作用是;;;;;;;;;。（4）若证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入;;;;，现象是;;;;;;;。答案;（1）反应液微沸，有红棕色气体充满A容器（2）除去溶于溴苯中的溴;Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O（