Question

15．氯苯是燃料、醫(yī)藥、有機(jī)合成的中間體，是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品．實驗室制取氯苯如圖1所示（加熱和固定儀器的裝置略去）．

回答下列問題：
（1）a和b儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無需加熱，則a裝置中的固體反應(yīng)物可以是BC．（填序號）
A．MnO₂        B．KMnO₄     C．K₂Cr₂O₇
（2）把氯氣通入反應(yīng)器d中（d裝置有FeCl₃和苯），加熱維持反應(yīng)溫度40-60℃，溫度過高會生成過多的二氯苯．對d加熱的方法是水浴加熱．
（3）裝置c的名稱是（球形）冷凝管，裝置c出口的氣體成分有HCl、Cl₂、水蒸氣和苯蒸汽．
（4）制取氯苯的化學(xué)方程式為：．
（5）裝置d中的反應(yīng)完成后，工業(yè)上要進(jìn)行水洗、堿洗及食鹽干燥，才能蒸餾．
①堿洗之前要水洗．其目的是洗去FeCl3、HCl等無機(jī)物．節(jié)省堿的用量，降低成本．
②10%NaOH溶液堿洗時發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（6）生成的氯氣中存在HCl、H2O等雜質(zhì)氣體，若需要增加一個裝置除去水蒸汽，請在圖2中畫出，并標(biāo)明所用試劑．
（7）工業(yè)生產(chǎn)中苯的流失情況如表所示：

項目	二氯苯	氯化尾氣	蒸氣	成品	不確定苯耗	合計
苯流失量（t/kg）	11.7	5.4	20.8	2.0	49.3	89.2

則10t 苯可制得成品氯苯$\frac{10×（1-0.0892）×112.5}{78}$t．（列出計算式即可．氯苯和苯的相對分子質(zhì)量分別是112，5和78）

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀和重鉻酸鉀制備氯氣不用加熱；
（2）反應(yīng)器C加熱控制反應(yīng)溫度在40-60℃，應(yīng)利用水浴加熱；
（3）根據(jù)儀器構(gòu)造c為球形冷凝管，由于苯易揮發(fā)，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl，且有未反應(yīng)的氯氣，都會在c出口導(dǎo)出；
（4）由苯和氯氣在催化劑的條件下制取氯苯；
（5）①d中反應(yīng)完成后有l(wèi)3、HCl等副產(chǎn)品，易溶于水；
②溶解的氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)；
（6）可用濃硫酸吸收水蒸氣；
（7）根據(jù)苯的總流失量計算參加反應(yīng)的苯的質(zhì)量，再根據(jù)苯與氯苯質(zhì)量定比關(guān)系計算．

解答 解：（1）二氧化錳制氯氣需要加熱，高錳酸鉀和重鉻酸鉀不用，
故答案為：BC；
（2）反應(yīng)器C加熱控制反應(yīng)溫度在40-60℃，應(yīng)利用水浴加熱；
故答案為：水浴加熱；
（3）儀器c為球形冷凝管，由于苯易揮發(fā)，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl，且有未反應(yīng)的氯氣，D出口氣體中含有HCl、苯蒸汽、氯氣；
故答案為：（球形）冷凝管；苯蒸汽；
（4）制取氯苯的化學(xué)方程式為：；
故答案為：；
（5）①d中反應(yīng)完成后有l(wèi)3、HCl等副產(chǎn)品，易溶于水，堿洗之前要水洗，可以洗去這些無機(jī)物，節(jié)約堿的用量，降低成本；
故答案為：洗去FeCl3、HCl等無機(jī)物．節(jié)省堿的用量，降低成本；
②催化劑氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)，生成HCl會與氫氧化鈉反應(yīng)，溶解的氯氣也會與氫氧化鈉反應(yīng)，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）濃硫酸可用于吸收水蒸氣，為充分吸收，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，裝置為：；
故答案為：；
（7）苯的總流失量為89.2Kg/t，故1t苯中參加反應(yīng)的苯的質(zhì)量為（1t-0.0892t），由苯與氯苯質(zhì)量之比為78：112.5，則10t 苯可制得成品氯苯為：$\frac{10×（1-0.0892）×112.5}{78}$t；
故答案為：$\frac{10×（1-0.0892）×112.5}{78}$．

點評 本題考查有機(jī)物制備實驗方案，涉及對裝置、操作與原理的分析評價以及化學(xué)計算等，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．