高中化学 第一部分 第二章 小专题 大智慧 苯的两个重要实验 新人教版选修5.ppt

小专题大智慧苯的两个重要实验 专题专练 专题讲坛 1 苯与溴制备溴苯的实验方案 实验原理 实验步骤 如图所示 把苯和少量液溴放在烧瓶里 同时加入少量铁屑作催化剂 实验现象 在常温时 很快就会看到 在导管口附近出现白雾 由hbr遇水蒸气所形成 反应完毕后 向锥形瓶的液体里滴入agno3溶液 有浅黄色沉淀生成 把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里 烧杯底部有褐色 不溶于水的液体 注意事项 溴与苯反应的实验装置中 导管要长 它可以起冷凝器的作用 锥形瓶中导管不能插入液面以下 因为hbr极易溶于水 防止倒吸 要把溴苯中的溴除去 可以采取多次水洗 或用稀naoh溶液洗的方法 例证1 如图 a是制取溴苯的实验装置 b c是改进后的装置 请仔细分析 对比三个装置 回答以下问题 1 写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式 写出b中右边试管所发生反应的化学方程式 2 装置a和c均采用了长玻璃导管 其作用是 3 在按装置b c装好仪器及药品后要使反应开始 应对装置b进行的操作是 应对装置c进行的操作是 4 b中采用了双球洗气管吸收装置 其作用是 反应后双球洗气管中可能出现的现象是 5 b装置存在两个明显的缺点 使实验的效果不好或不能正常进行 这两个缺点是 解析 1 苯在febr3作用下 可与液溴发生取代反应生成 同时生成hbr hbr与agno3溶液生成agbr浅黄色沉淀 2fe 3br2 2febr3 2 因反应放热 苯 溴易挥发 若进入空气中会造成污染 因此a c装置中均采用了长玻璃导管 起导出hbr 兼起冷凝器的作用 3 b中旋转分液漏斗的活塞 使溴和苯的混合液滴到铁粉上 c中托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中 4 吸收反应中随hbr逸出的br2和苯蒸气 由于ccl4中溶解了溴 ccl4由无色变成橙色 5 随hbr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中 原料利用率低 由于导管插入agno3溶液中而易产生倒吸 答案 1 2fe 3br2 2febr3 hbr agno3 agbr hno3 2 导气 冷凝 3 旋转分液漏斗的活塞 使溴和苯的混合液滴到铁粉上托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中 4 吸收逸出的苯蒸气 br2ccl4由无色变成橙色 5 随hbr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中 原料利用率低 由于导管插入agno3溶液中而易产生倒吸 2 苯和浓hno3制备硝基苯的实验方案 实验原理 实验步骤 配制混合酸 先将1 5ml浓硝酸注入大试管中 再慢慢注入2ml浓硫酸 并及时摇匀和冷却 向冷却后的混合酸中逐滴加入1ml苯 充分振荡 混合均匀 将大试管放在50 60 的水浴中加热 实验装置如图所示 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中 可以观察到烧杯底部有淡黄色油状物质生成 用分液漏斗分离出粗硝基苯 粗产品依次用蒸馏水和5 的naoh溶液洗涤 最后再用蒸馏水洗涤 若将用无水cacl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏 可得纯硝基苯 实验现象 生成油状液体 注意事项 加入试剂的顺序 浓hno3 浓h2so4 苯 控制加热温度为50 60 用水浴加热 温度计水银球应插入水浴中 例证2 2010 西安高二检测 实验室制取硝基苯常用如图装置 1 苯的硝化反应是在浓h2so4和浓hno3的混合酸中进行的 混酸的添加顺序是先加 后加 2 请写出该反应的方程式 3 被水浴加热的试管口部都要带一长导管 其作用是 4 苯的化学性质是易取代 那么除了苯的硝化反应外 你还能写出其他的取代反应方程式吗 请写出 解析 浓h2so4和浓hno3混合时 应先将浓hno3注入容器中 再慢慢加入浓h2so4 并不断搅拌和冷却 若先注入浓h2so4 再注入浓hno3 会造成浓hno3受热迸溅 挥发 因苯易挥发 加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流 减少挥发 苯除发生硝化反应外 还可以与溴发生取代反应以及与硫酸发生磺化反应等 答案 1 浓hno3浓h2so4 1 为探究苯与溴的取代反应 甲用如图装置 进行如下实验 将一定量的苯和溴放在烧瓶中 同时加入少量铁屑做催化剂 3 5分钟后发现滴有agno3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成 即证明苯与溴发生了取代反应 1 装置i中 的化学方程式为 中离子方程式为 2 中长导管的作用是 3 烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是 要想得到纯净的产物 可用 试剂洗涤 洗涤后分离粗产品应使用的仪器是 4 甲做实验时 乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出 提出必须先除去红棕色气体 才能验证锥形瓶中的产物 原因是 5 乙同学设计如图所示装置 并用下列某些试剂完成该实验 可选用的试剂是 苯 液溴 浓硫酸 氢氧化钠溶液 硝酸银溶液 四氯化碳 a的作用是 b中的试剂是 比较两套装置 装置 的主要优点是 解析 2 苯和液溴都是易挥发物质 所以在实验时长导管可以防止这两种物质挥发 同时长导管将生成的溴化氢气体导出 3 溴能与氢氧化钠溶液反应 而溴苯比较难反应 所以可用氢氧化钠溶液将混合物中的溴除去 4 溴化氢和溴都可以与硝酸银溶液反应生成浅黄色的沉淀 br ag agbr 2 冷凝 回流 导气 3 与br2naoh溶液或水分液漏斗 4 反应放热 液溴挥发 br2 h2o hbr hbro hbr agno3 agbr hno3 5 防止倒吸四氯化碳或苯防止倒吸 可以控制反应进行 避免杂质干扰 防止污染空气 2 实验室用苯和浓硝酸 浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示 回答下列问题 1 反应需在50 60 的温度下进行 图中给反应物加热的方法是 其优点是 和 2 在配制混合酸时应将 加入到 中去 3 该反应的化学方程式是 4 由于装置的缺陷 该实验可能会导致的不良后果是 解析 苯的硝化反应的化学方程式是 浓 浓硫酸 用水浴加热的优点是便于控制温度 使试管受热均匀