卤素单质与水反应_苯与卤素的反应
实验演示
操作方法
把苯和少量溴放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作催化剂。按图将装置连接好。用带导管的瓶塞塞紧瓶口。跟瓶口垂直的一段导管可以兼起冷凝器的作用。观察现象,反应完毕后,向锥形瓶滴入硝酸银溶液,然后把烧瓶里的液体倒在盛有冷水的烧杯里,观察现象。
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注意事项
导管要长一些,锥形瓶里的导气管不能插入液面下。
实验现象
在圆底烧瓶里放入铁屑、苯、纯溴后,可看到反应即刻开始,液面上有气泡产生。锥形瓶里导管口附近出现白雾,反应完毕后,向锥形瓶里的液体滴入硝酸银溶液,有浅黄色溴化银沉淀生成,把烧杯里的液体倒在盛有冷水的烧杯里,烧杯底部有褐色不溶于水的液体。
实验结论
苯与纯溴在铁作催化剂的情况下发生取代反应生成溴苯,溴苯因溶有溴而显褐色,同时又生成溴化氢溶解在锥形瓶里的水中(导管不接触液面是因为极易溶于水,防止液体倒流)当加入硝酸银溶液后,有浅黄色沉淀生成,溴苯比水重,沉于水底。反应方程式: C6H6 +Br2 C6H6-Br+HBr↑
实验考点
1、卤代反应的条件;2、溴苯的净化;3、产物的检验。
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经典考题
1、既能和氢气发生加成反应,又能和卤素发生取代反应的烃是 ( )
A. B. CH3-CH=CH C. D.
试题难度:易
2、鸦片具有复杂的组成,其中的罂粟碱分子结构如下:
鸦片最早用于药物(有止痛、止泻、止咳作用),长期服用会成瘾,使人体质衰弱,精神颓废,寿命缩短,1mol该化合物完全燃烧的耗O2量及在一定条件下与Br2发生苯环取代反应生成的一溴代物同分异构体种数分别是( )
A. 26.5mol,8 B. 24.5mol,10 C. 24.5mol,8 D.26.5mol,6
试题难度:中
3、某同学用下图所示装置制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体,难溶于水,沸点38.4℃,熔点-119℃,密度为1.46g· 。
主要实验步骤如下:
①检查气密性后,向烧瓶中加入一定量苯和液溴。
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至恰好没于进气导管口。
③将A装置中纯铁丝小心向下插入混合液中。
④点燃B装置中酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟。
请填写下列空白:
(1)步骤③时,观察到的现象是_________________________
(2)导管a的作用是_________________________
(3)C装置中U型管的内部用蒸馏水封住管底的作用是_________________________
(4)反应完毕后,U型管内的现象是_________________________;分离出溴乙烷时所用最主要仪器名称是(只填一种)_________
(5)步骤④中可否用大火加热,理由是______________________________
(6)为证明溴和苯的上述反应是取代而不是加成反应,该学生用装置(D)代替装置B、C直接与A相连接重新反应。
①装置(D)的锥形瓶中,小试管内的液体是_________(填名称),其作用是_____________
__________;小试管外的液体是_________(填名称),其作用是_______________________;②反应后,向锥形瓶中滴加_________溶液,现象是_______________________;其作用是_______________________;装置(D)还可起到的作用是_________________________
试题难度:难
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1答案:CD
解析:苯环具有介于单双键之间的特殊的化学键,使得苯环既有双键的性质又有单键的性质,即可以加成和取代。
2答案:C
解析:一溴代物同分异构体种数也就是苯环上的H的种数。该分子不对称,三个苯环上的8个H就是8种。
3答案:(1)剧烈反应,液体沸腾,烧瓶上方及a中有棕红色气体。
(2)导气,回流冷凝。
(3)溶解HBr,防止HBr及产物逸出。
(4)液体分层,下层为无色油状液体;分液漏斗。
(5)不可,易发生副反应生成乙醚、乙烯等。
(6)①苯;吸收挥发出的Br2蒸气;水;吸收HBr气体。②AgNO3;生成淡黄色沉淀;检验Br-;证明发生取代反应生成HBr并防止倒吸。
解析: 这是一个综合性较强的实验,连续制两个产品:溴苯和溴乙烷。
① +HBr↑;△H<0
②CH3CH2OH+HBr→ CH3CH2Br+H2O。
(1)反应①为放热反应,会有溴蒸气产生;
(2)a导管很长,除导出HBr外,还起空气冷凝回流作用,使苯蒸气和溴蒸气回到烧瓶中继续反应;
(3)U形管内的蒸馏水是溶解吸收HBr,防止CH3CH2Br逸出;
(4)反应完毕,U型管内会发生液体分层现象,上层为水层,下层为无色油状液体(溴乙烷),可用分液漏斗分液;
(5)步骤④不能用大火加热,否则乙醇与浓H2SO4发生反应生成副产品乙醚、乙烯等;
(6)要证明溴与苯反应是取代反应,必须检验有HBr生成,
①装置D的锥形瓶中小试管应装苯,以溶解Br2蒸气;小试管外液体为水,吸收HBr气体。
②反应后可向锥形瓶中滴加AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀(AgBr),装置D还可证明发生的是取代反应生成HBr,同时防止倒吸。
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卤素与水反应 环烷烃与卤素反应