苯和液溴发生取代反应的实验,向分液漏斗中加入苯和液溴

苯和液溴发生取代反应的实验,向分液漏斗中加入苯和液溴
苯和液溴发生取代反应的实验,向分液漏斗中加入苯和液溴

苯和液溴发生取代反应的实验,向分液漏斗中加入苯和液溴

苯和溴反应方程式

C6H6 + Br2 --(FeBr3)--> C6H5Br + HBr

FeBr3作催化剂

反应过程中可以看到红棕色气体(因为反应放热使溴挥发)

(1)装置如图.先检查装置的气密性.在圆底小烧瓶里加入5mL苯和2mL液溴,轻轻振荡,使苯与溴混合均匀.此时因无催化剂,苯与溴不发生反应. 　　(2)在混合液冷却后,将准备好的还原铁屑（约0.5g）或几枚去锈的小铁钉,迅速放入小烧瓶中,立即用带有长玻璃导管的单孔橡皮塞塞好.一般情况下反应即可开始,液面上会有小气泡产生,随后反应逐渐剧烈,半分钟后液体呈沸腾状态.在锥形瓶内导管口附近出现大量白雾（反应中生成的溴化氢溶于水而成的酸雾）.(3)等反应结束后,先检验锥形瓶里的氢溴酸.把锥形瓶里的液体在两支试管各倒少许,在其中一支试管中加入石蕊试液（会变红）；另一支试管中滴入几滴AgNO3溶液（会有浅黄色的AgBr沉淀析出）. 　　HBr H++Br- Ag++Br- AgBr↓ 　　(4)把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里,在烧杯底部有红褐色不溶于水的液体,这就是反应中生成的溴苯.纯净的溴苯是无色液体,制取时往往因溶解了少量的溴而呈红褐色.可用水或10%NaOH溶液进行洗涤,洗去FeBr3和没有反应的溴,能够得到无色透明的油状液体. 　　[备注] 　　(1)装置的气密性必须良好.(2)装置中跟烧瓶口垂直的一段导管,同时兼起冷凝作用,以防止溴和苯的蒸气挥发出来,所以它应有一定的长度,一般不小于25cm.(3)在盛放液溴的试剂瓶中,液溴上面是一层溴的饱和水溶液,取用时必须将吸管插入下层液溴部分,以吸取纯溴.所用的苯应用无水氯化钙干燥,所用的烧瓶和导管也应是干燥的.否则反应比较困难,甚至不反应.(4)一般不需加热,如开始要加热时,只用热水浴微微加热即可.(5)此反应不宜太剧烈,如反应过于剧烈时,可把烧瓶浸在盛冷水的烧杯中冷却.反应温度过高,会增加苯和溴的挥发和副反应的产物二溴苯的产量.(6)为了防止反应进行得过于猛烈,所用铁屑不宜太细,更不宜用铁粉代替铁屑.(7)液溴容易挥发,又有很强的腐蚀性,取用液溴时一定要注意安全,不要沾在手上.最好戴上橡皮手套,在通风橱内取.万一沾到皮肤上,应立即用水冲洗,再用酒精擦净,然后涂上甘油.

1．成败关键 　　催化剂可用Al或Fe,实际上起催化活性作用的是AlBr3或FeBr3,故必须使用表面清洁无油污的金属铁,只要催化剂选的合适,本反应进行极为顺利. 　　2．本实验要求所用烧瓶、导管保持干燥.所用苯也应在实验前几天加无水氯化钙进行干燥,临用前过滤,少量水分的存在,将使反应开始缓慢,甚至不起反应；水的存在还会使生成的溴化氢不易排出,无法观察溴化氢的生成. 　　3．反应停止后,将液体倒入稀碱溶液中的目的是为了吸收剩余的溴,反应如下： 　　2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O 　　以利对产物溴苯的观察. 　　4．溴具有强腐蚀性和刺激性,取用时必须注意安全,不要滴落在桌上或地上,尽量减少溴蒸气的扩散.此实验加入的液溴不要过量. 　　5．教材要求溴化氢导出管与烧瓶垂直且较长,还可起冷凝管作用,以利尚未参加反应的苯、溴蒸气回流.但经多次实验证明,由于实验用量少,改用短导管对实验效果无不良影响,且操作便利. 　　6．为提高实验成功率,本实验对教材中的装置和操作进行改进.增加了一根粗玻璃管（或细玻璃管一端烧制成喇叭口）,直插烧瓶底部,使液溴直接加到苯层下部.这可以防止溴挥发的蒸气充满烧瓶,同反应生成气体一同逸出,溶在烧杯的水中,使溶液变成黄色,造成实验失败.为突出实验的直观效果,在吸收溴化氢的蒸馏水中增加石蕊试剂.实验后用稀碱溶液吸收剩余的溴,有利于学生对溴苯的观察. 　　7．演示苯和溴的取代反应时,必须突出对产物的分析与检难,并与甲烷和氯气的取代反应物对比,达到巩固取代反应概念的目的.通过分析两个取代反应的条件,启发学生认识苯和卤素的取代反应要比甲烷容易进行,从而使学生认识苯分子结构中的化学键与烷烃中的单键不同,借以强调苯环的特性. 　　苯与溴的取代反应之四 　　[原理] 　　同之一 　　[用品] 　　铁架台、烧瓶、漏斗、导管、U形管、溴、苯、铁钉、硝酸银溶液、5%氢氧化钠溶液 　　[操作] 　　1．装置如图所示 　　2．在烧瓶里先加入1mL溴,再逐滴加溴,在铁钉附近有“沸腾”现象（反应不快可微微加热）.产生的气体依次通过U型管,使无色的苯变橙色,在硝酸银溶液里生成淡黄色的溴化银沉淀. 　　3．反应2~3min.实验结束后,在分液漏斗里加入30mL5%的氢氧化钠溶液,振荡烧瓶（这时有倒吸现象）.然后在烧瓶里加冰水,静置后倒去上层液体,沉在烧瓶底部的液体就是粗溴苯. 　　[备注] 　　1．本实验要防止污染环境.可以采取下列措施：(1)溴的用量不宜多.(2)滴加溴的速度要小.(3)用氢氧化钠溶液吸收剩余的气体.(4)在原烧瓶里处理反应产物. 　　2．催化剂铁钉或铁片,在实验前要经过酸洗、水洗、擦干后要立即投入苯中,切不要在空气里停留过久. 　　3．反应系统里不能有水,否则会影响反应速率. 　　苯与溴的取代反应之五 　　[原理] 　　同之一 　　[用品] 　　具支试管、铁架台、烧瓶、漏斗、导管、锥形瓶、苯、液溴、铁屑、玻璃丝、氢氧化钠溶液、蒸馏水 　　[操作] 　　1．把具支试管的下部拉细、截口,装置如图所示.在拉细端放少量玻璃丝,挡住铁屑不落下.在管里填装铁屑约3~4cm高. 　　2．苯和液溴的混合液,以3s一滴的速率滴入铁屑中.当铁屑被混合液润湿后,以4s一滴的速度滴入混合液. 　　3．片刻后,有无色油状溴苯滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯里.在锥形瓶的导管口附近有白雾. 　　4．实验结束后,把硝酸银溶液滴入锥形瓶里,有浅黄色的溴化银沉淀生成. 　　[备注] 　　1．在本实验中,随着反应的进行,反应物和生成物能分开,而且不污染环境. 　　2．苯和液溴以5：3混合为宜. 　　3．滴加混合液的速度是本实验的关键.滴液太快,流出液里会呈红棕色；如果太慢,实验需较长时间.此外,铁屑的用量宜稍多一点. 　　4．装置里的长导管起冷凝加流作用. 　　5．本实验约需6min. 　　苯与溴的取代反应这六 　　[原理] 　　同之一 　　[用品] 　　具支试管(25×200mm)、锥形瓶、导管、铁架台、分液漏斗、吸耳球、抽滤瓶、铁粉、石棉、1mol·L-1氢氧化钠溶液、苯、溴苯混合液、硝酸银溶液 　　取25×200mm具支试管改制成反应管,在下端小管内装好铁粉和石棉（铁粉、石棉柱高约2cm）.两只锥形瓶,左边的盛1mol/L氢氧化钠溶液,右边的盛蒸馏水.中间的具支试管里装入苯,以溶解混在溴化氢里的溴.装置如图所示. 　　[操作] 　　1．向反应管逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内即可发生剧烈反应.产生的溴化氢气体因混有溴蒸气而略带黄色.经苯洗涤后,溴化氢进入锥形瓶,在导管口形成白雾. 　　2．向左边的抽滤瓶里滴入硝酸银溶液,产生浅黄色的溴化银沉淀. 　　3．1~2min后,在反应管的下端流出无色（溶有少量溴而略呈黄色）液体.用吸耳球在锥形瓶的侧支管减压,使上述液体滴入瓶里,沉入底部.这油状液体即是溴苯. 　　[备注] 　　1．溴和苯按1：2体积配制成混合液体.洗气用的苯溶有溴后仍可回收使用. 　　2．可以用浓氨水检验溴化氢的生成.在右边的锥形瓶里用几滴浓氨水代替蒸馏水,就能看到大量的浓白烟,它是溴化铵.可见度很高. 　　3．用市售的抽气管代替反应管做实验,效果也很好.