实验室制取溴苯希望给个详细点的.想要完整的.各个点要提到.不甚感激.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 17:07:32
实验室制取溴苯希望给个详细点的.想要完整的.各个点要提到.不甚感激.

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实验室制取溴苯
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想要完整的.各个点要提到.
不甚感激.

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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 .
(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.