Question

13．芐叉二氯（，沸點(diǎn)206℃）是合成苯甲醛的中間體，實(shí)驗(yàn)室合成芐叉二氯的裝置如圖所示．

回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)室常用高錳酸鉀與濃鹽酸制取氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（2）圖中裝置A的作用是干燥氯氣；裝置B的作用是起安全瓶的作用，能起緩沖作用；裝置D的作用是吸收水蒸氣
（3）儀器X的名稱(chēng)為冷凝管，冷凝水從a（填“a”或“b”）口進(jìn)入；裝置C中甲苯與Cl₂反應(yīng)生成芐叉二氯的化學(xué)方程式為．
（4）最后蒸餾收集204～208℃的餾分，蒸餾時(shí)用的冷凝管可選用如圖中的e（填字母）．
（5）若實(shí)驗(yàn)前甲苯的質(zhì)量為46g，最后芐叉二氯的質(zhì)量也是46g，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為57.1%．
（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溶液m中含有ClO^-：在試樣中滴入2-3滴紫色石蕊溶液，若看到石蕊溶液先由紫變藍(lán)，然后褪成無(wú)色，即使加熱也無(wú)法恢復(fù)，則說(shuō)明含有ClO^-．

Answer 1

分析 （1）用高錳酸鉀跟濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣，在酸性條件下，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平寫(xiě)出；
（2）濃硫酸具有吸水，能干燥氯氣，裝置B中有長(zhǎng)玻璃管，可以起安全瓶的作用，能起緩沖作用，使氯氣勻速進(jìn)入三口燒瓶中，氯化鈣是干燥劑，能吸收從C裝置中出來(lái)的水蒸氣；
（3）根據(jù)裝置圖可知儀器X為冷凝管，根據(jù)采用逆流冷卻的效果好判斷進(jìn)水口；甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)可以生成二氯甲苯和氯化氫；
（4）由于球形冷凝管和蛇形冷凝管容易使深阻塞在曲管內(nèi)，所以用直形冷凝管比較好；
（5）甲苯的質(zhì)量為46g，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，每摩爾甲苯氧化后可得1mol芐叉二氯，所以理論上可得芐叉二氯的質(zhì)量為$\frac{46}{92}$×161g=80.5g，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計(jì)算；
（6）根據(jù)次氯酸有漂白性且不能恢復(fù)可證明溶液m中含有ClO^-．

解答 解：（1）用高錳酸鉀跟濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣，在酸性條件下，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平寫(xiě)出離子方程式為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
故答案為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）濃硫酸具有吸水，能干燥氯氣，裝置B中有長(zhǎng)玻璃管，可以起安全瓶的作用，能起緩沖作用，使氯氣勻速進(jìn)入三口燒瓶中，氯化鈣是干燥劑，能吸收從C裝置中出來(lái)的水蒸氣，
故答案為：干燥氯氣；起安全瓶的作用，能起緩沖作用；吸收水蒸氣；
（3）根據(jù)裝置圖可知儀器X為冷凝管，根據(jù)采用逆流冷卻的效果好判斷進(jìn)水口，所以進(jìn)水口為a，甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)可以生成二氯甲苯和氯化氫，反應(yīng)方程式為，
故答案為：冷凝管；a；；
（4）由于球形冷凝管和蛇形冷凝管容易使深阻塞在曲管內(nèi)，所以用直形冷凝管比較好，故選e；
（5）甲苯的質(zhì)量為46g，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，每摩爾甲苯氧化后可得1mol芐叉二氯，所以理論上可得芐叉二氯的質(zhì)量為$\frac{46}{92}$×161g=80.5g，所以產(chǎn)率=$\frac{46g}{80.5g}$×100%=57.1%，
故答案為：57.1%；
（6）根據(jù)次氯酸有漂白性且不能恢復(fù)可證明溶液m中含有ClO^-，操作為在試樣中滴入2-3滴紫色石蕊溶液，若看到石蕊溶液先由紫變藍(lán)，然后褪成無(wú)色，即使加熱也無(wú)法恢復(fù)，則說(shuō)明含有ClO^-，
故答案為：在試樣中滴入2-3滴紫色石蕊溶液，若看到石蕊溶液先由紫變藍(lán)，然后褪成無(wú)色，即使加熱也無(wú)法恢復(fù)，則說(shuō)明含有ClO^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)的分離等基本操作、對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的分析評(píng)價(jià)等，較好的考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用、閱讀獲取信息的能力以及知識(shí)遷移應(yīng)用，難度中等．