《2025年活动单导学课程高中化学选择性必修第三册苏教版》

活动二：了解苯的物理性质
苯为无色，有特殊芳香气味的液体，密度小于水，不溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发，熔点为$5.5 ° C$，沸点为$80.1 ° C$。苯是常用的有机溶剂，有毒。
思考：萃取分液时，苯层在上层还是在下层，如何分离出苯层？

答案： 分液时，苯在上层，水在下层，先从分液漏斗下口放出水层，再从上口倒出苯层。

1. 苯与液溴制溴苯实验装置如图所示。
注意：①溴是一种易挥发、有毒的物质，必须用纯液溴而不是溴水。
②苯与溴的反应非常缓慢，需加入铁粉作催化剂，反应为$2 Fe + 3 Br_2 \longrightarrow 2 FeBr_3$。

(1)写出苯与溴反应的化学方程式。
(2)可观察到什么实验现象？哪种现象可初步判断反应类型？怎样从实验的角度分析苯与液溴发生的是取代反应而不是加成反应？
(3)铁粉的作用是什么？冷凝管的作用有哪些？
(4)为什么导管末端不插入液面下？
(5)三颈烧瓶上方的氢氧化钠溶液何时加入，其作用是什么？
(6)碱石灰的作用是什么？
(7)向盛有溴水的试管中加入少量苯，充分振荡，苯能使溴水褪色吗？静置后有何现象？然后向上层溶液中加入少许铁粉，有何现象？

答案：
1.
(1)
(2)三颈烧瓶出现沸腾，产生红棕色蒸气，冷凝管下端有液滴生成。锥形瓶中出现白雾，可初步判断反应是取代反应，若是加成反应，则生成物中不存在HBr，若是取代反应，则产物中存在HBr。从实验角度，可以取锥形瓶中的液体检验是否含氢溴酸，用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检测或用指示剂检验。由于溴易挥发，严格的设计必须先将气体通过苯洗气，然后才能检验HBr。
(3)铁粉与溴反应生成的$FeBr_3$作反应的催化剂。冷凝管可以导气并冷凝回流挥发出的苯、液溴，提高原料的利用率。
(4)溴化氢极易溶于水，防止倒吸。
(5)实验完成，装置降温后加入氢氧化钠溶液，振荡，未反应的溴、反应生成的溴化氢可与氢氧化钠反应，静置后在下层可观察到不溶于水的油状液体。
(6)除去尾气中可能含有的溴化氢、溴蒸气，防止污染空气。
(7)苯不能使溴水褪色。静置后溶液分为两层，上层溶液为橙红色。加入铁粉后，反应剧烈，管口有白雾产生。