制取溴苯教学教材
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制取溴苯
制取溴苯和硝基苯
制取溴苯需要用剧毒试剂──液溴为原料,因此不宜作为操作的实验,只要求根据反应原理设计出合理的实验方案。下面是制取溴苯的实验方案与实验步骤:
把苯和少量液态溴放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作催化剂。
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)。在常温时,很快就会看到,在导管口附近出现白雾(由溴化氢遇水蒸气所形成)。
反应完毕后,向锥形瓶内的液体里滴入AgNO3溶液,有浅黄色溴化银沉淀生成。
把烧瓶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。不溶于水的液体是溴苯,它是密度比水大的无色液体,由于溶解了溴而显褐色。
注意事项:
(1)装置特点:长导管;长管管口接近水面,但不接触
(2)长导管的作用:导气;冷凝 [冷苯与溴]
(3)苯,溴,铁顺序加药品(强调:是液溴,不是溴水,苯与溴水只萃取,不反应)
(4)铁粉的作用:催化(真正的催化剂是FeBr3)
(5)提示观察三个现象:导管口的白雾;烧瓶中的现象;滴入硝酸银后水中生成的沉淀
白雾是如何形成的?(长管口与水面位置关系为什么是这样)
(6)将反应的混合物倒入水中的现象是什么?[有红褐色的油状液体沉于水底]
(7)溴苯的物理性质如何?[比水重,不溶于水,油状]
(8)如何除去溴苯中的溴?[水洗,再用10%烧碱溶液洗,再干燥,蒸馏]
(9)反应方程式
+Br2 -Br+HBr
剧烈反应,有白雾生成,三颈烧瓶底部有褐色油状物出现,加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成液体轻微翻腾,有气体逸出.导管口有白雾,溶液中生成浅黄色沉淀。烧瓶底部有褐色不溶于水的液体
1、如何检查装置气密性?
2、冷凝管的作用?冷却水进出方向?用于导气和冷凝回流
3、插入锥形瓶的长导管不伸入液面,
为什么?溴化氢易溶于水,防止倒吸
4、碱石灰干燥管的作用
5、加NaOH作用是什么?
6、能说明反应是取代反应的依据是?
7、溴苯应该是无色、密度比水大的液体,但反应得到的溴苯却是褐色的液体,原因何在?能否用溴水与铁反应?
(2)制取硝基苯的实验方案与实验步骤:
①配制混和酸:先将1.5 mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2 mL浓硫酸,
并及时摇匀和冷却。
②向冷却后的混酸中逐滴加入1 mL苯,充分振荡,混和均匀。
③将大试管放在50~60 ℃的水浴中加热约10 min,实验装置如图所示。
④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黄色油状物生成,用分液漏斗分离出粗硝基苯。
⑤粗产品依次用蒸馏水和5%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。蒸馏应在通风柜或通风良好处进行。
纯硝基苯为无色、具有苦杏仁气味的油状液体,其密度大于水。
注意事项:
(1)装置特点:水浴;温度计位置;水浴的水面高度(反应装置中的温度计,应插入水浴液面以下,以测量水浴温度。)
(2)药品加入的顺序:先浓硝酸再浓硫酸→冷却到50-60C 再加入苯(讲清为什么)
(3)水浴温度:50-60C(温度高苯挥发,硝酸分解,温度低),水浴加热
(4)HNO 3→HO-NO 2去HO-后,生成-NO 2称为硝基
(5)浓硫酸的作用:催化剂,吸水剂
(6)硝基苯的物质性质如何?有杂质与纯净时的颜色有什么不同?要想得到纯净的硝基苯,如何除去其中的杂质?硝基苯的毒性如何?
(7)化学方程式
+ HO -NO 3 H 2O +
硝基苯的还原产物—苯胺是制造染料的重要原料。
说明
① 浓H 2SO 4作用:催化剂和吸水剂;
② 混和酸冷却是防止浓HNO 3的分解、苯和浓HNO 3的挥发及发生副反应;
③ 盛反应液的大试管上的长玻璃导管的作用是导气和冷凝回流(苯和浓HNO3);
④ 温度计插在水浴中测水浴温度;
⑤ 水浴加热的优点是温度易控、受热均匀。
22.实验室用下图装置(图3—2—2)制取少量溴苯,试填写下列空白。
(1)在烧瓶a 中装的试剂是 、 、 。
(2)请你推测长直导管b 的作用:一是 ___________ ,
二是 ___________ 的作用。
(3)请你分析导管c 的下口可否浸没于液面中?为什么?
(4)反应完毕后,向锥形瓶d 中滴加AgNO 3溶液有 生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于: (填有机反应类型) 。
(5)反应完毕后,将烧瓶a 中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这可能是因为 的缘故。纯溴苯为______色液体,
它比水_____ _(轻或重)。
50~60℃ 图3—2—
简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作:
___________________________________________________ _______________________________________ 。
(6)课本采用如下装置进行实验,请在图中标出冷凝水
流动方向,图中干燥管的作用是:___________________