Question

【題目】氯苯在染料、醫(yī)藥工業(yè)中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有機中間體。實驗室中制備氯苯的裝置如下圖所示（其中夾持儀器及加熱裝置略去）

請回答下列問題：

(1)儀器a中盛有KMnO4晶體，儀器b中盛有濃鹽酸。打開儀器b中的活塞，使?jié)恹}酸緩緩滴下，可觀察到儀器a內的現象是__________，用離子方程式表示產生該現象的原因：_______________。

(2)儀器b外側玻璃導管的作用是_____________。

(3)儀器d內盛有苯，FeCl3粉末固體，儀器a中生成的氣體經過儀器e進入到儀器d中。

①儀器e的名稱是_________，其盛裝的試劑名稱是_____________。

②儀器d中的反應進行過程中，保持溫度在40~60℃，以減少副反應發(fā)生。儀器d的加熱方式最好是___加熱，其優(yōu)點是____________。

(4)儀器c的作用是______________。

(5)該方法制備的氯苯中含有很多雜質，工業(yè)生產中，通過水洗除去FeCl3，HCl及部分Cl2，然后通過堿洗除去Cl2；堿洗后通過分液得到含氯苯的有機物混合物，混合物成分及沸點如下表：

有機物	苯	氯苯	鄰二氯苯	間二氯苯	對二氯苯
沸點/℃	80	132.2	180.4	173.0	174.1

從該有機物混合物中提取氯苯時，采用蒸餾的方法，收集_________℃作用的餾分。

(6)實際工業(yè)生產中，苯的流失如下表：

流失項目	蒸氣揮發(fā)	二氯苯	其他	合計
苯流失量（kg/t）	28.8	14.5	56.7	100

某一次投產加入13t苯，則制得氯苯________t（保留一位小數）。

Answer 1

【答案】 有黃綠色氣體生成 2MnO4-+10Cl-+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O 使?jié)恹}酸能順利滴下（或答“平衡儀器a、b內的氣壓”） 洗氣瓶 濃硫酸 水浴 受熱均勻，易于控制溫度 冷凝、回流 132.2 16.9

【解析】本題考查實驗設計方案的評價，（1）儀器a利用高錳酸鉀的強氧化性，能把Cl－氧化成Cl2，發(fā)生2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，儀器a中現象：有黃綠色氣體生成，離子方程式：2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；（2）儀器b外側玻璃管的作用是平衡壓強，使鹽酸順利滴下；（3）①儀器e為洗氣瓶，儀器a產生氯氣含有水蒸氣，需要除去，因此洗氣瓶中盛放試劑是濃硫酸；②保持溫度40～60℃，需要加熱方法是水浴加熱；優(yōu)點：受熱均勻，易于控制溫度；（4）儀器c是球形冷凝管，作用是冷凝、回流；（5）實驗室制備氯苯，根據混合物沸點數據，因此收集的132.2℃的餾分；（6）1t損失苯100kg，則13t苯損失苯13×100×10－3t=1.3t，有(13－1.3)t苯生成氯苯，因此氯苯的質量為(13－1.3)×112.5/78t=16.9t。