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溴苯是一种化工原料，某课外小组用如图装置改进了苯的溴代反应，实验步骤如下：
Ⅰ、按图所示组装仪器并检查装置的气密性；
Ⅱ、将磁铁用双面胶固定在圆底烧瓶外侧顶部，取0.5g还原铁粉置于瓶内，移动烧瓶使铁粉被磁铁吸于瓶内侧顶端，在干燥管球内尖端部位放一团蘸有40%氢氧化钠溶液的棉花，两侧分别放一段湿润的石蕊试纸和湿润的淀粉碘化钾试纸，再将另一团蘸有CCl4的棉花松松地置于干燥管的管口，塞上带有导管的胶塞．
Ⅲ、用注射器加入溴和苯的混合溶液7.5mL（体积比约为1：2），塞上胶塞，稍微倾斜一下烧瓶并移去磁铁，铁粉自然落入溴和苯的混合溶液中，将一块冰毛巾覆盖在圆底烧瓶上半部分，混合液开始处于微沸状态，1min后转为沸腾．
IV、反应完毕后，打开止水夹，立即将注射器中10mL饱和的亚硫酸钠溶液注入烧瓶内，充分反应后，上层为浅绿色溶液，下层为接近无色油状液体，再用注射器注入蒸馏水“水洗”，即可清楚地看到无色溴苯生成，请回答相关问题：
（1）步骤Ⅱ中蘸有CCl4的棉花和蘸有40%氢氧化钠溶液的棉花的作用分别为吸收挥发苯与溴吸收挥发苯与溴、吸收HBr,防止污染环境吸收HBr,防止污染环境；
（2）步骤Ⅲ中，苯和溴反应的化学反应方程式为
；冰毛巾覆盖在圆底烧瓶上半部分的目的降低温度圆底烧瓶上部温度，起冷却回流作用降低温度圆底烧瓶上部温度，起冷却回流作用；
（3）步骤Ⅳ中，饱和的亚硫酸钠溶液的主要作用是消耗掉未反应的溴，防止污染环境消耗掉未反应的溴，防止污染环境，生成浅绿色溶液的离子方程式为2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，从“水洗”后的体系中分离出溴苯的操作是分液分液；
（4）什么现象能证明苯和溴发生的是取代反应湿润的淀粉-KI试纸无明显现象，湿润的石蕊试纸变红色湿润的淀粉-KI试纸无明显现象，湿润的石蕊试纸变红色；
（5）该实验的优点有防止造成环境污染、实验同时证明苯和溴发生的是取代反应等防止造成环境污染、实验同时证明苯和溴发生的是取代反应等．
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】吸收挥发苯与溴；吸收HBr，防止污染环境；；降低温度圆底烧瓶上部温度，起冷却回流作用；消耗掉未反应的溴，防止污染环境；2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+；分液；湿润的淀粉-KI试纸无明显现象，湿润的石蕊试纸变红色；防止造成环境污染、实验同时证明苯和溴发生的是取代反应等
；降低温度圆底烧瓶上部温度，起冷却回流作用；消耗掉未反应的溴，防止污染环境；2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+；分液；湿润的淀粉-KI试纸无明显现象，湿润的石蕊试纸变红色；防止造成环境污染、实验同时证明苯和溴发生的是取代反应等【解答】
【点评】
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发布：2024/11/9 8:0:6组卷：1引用：0难度：0.9
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
