Question

【題目】乙苯是主要的化工產(chǎn)品。某課題組擬制備乙苯:

查閱資料如下:

①幾種有機(jī)物的沸點(diǎn)如下表:

有機(jī)物	苯	溴乙烷	乙苯
沸點(diǎn)/℃	80	38.4	136.2

②化學(xué)原理: +CH3CH2Br +HBr。

③氯化鋁易升華、易潮解。

I.制備氯化鋁。

甲同學(xué)選擇下列裝置制備氯化鋁(裝置不可重復(fù)使用):

(1)本實(shí)驗(yàn)制備氯氣的離子方程式為______________。

(2)氣體流程方向是從左至右，裝置導(dǎo)管接口連接順序a→_____→k→i→f→g→_____。

(3)D裝置存在的明顯缺陷是____；改進(jìn)之后,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

(4)連接裝置之后,檢查裝置的氣密性,裝藥品。先點(diǎn)燃A處酒精燈,當(dāng)_____時(shí)(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),點(diǎn)燃F處酒精燈。

II.制備乙苯

乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:連接裝置并檢查氣密性(如圖所示,夾持裝置省略)。

步驟2:用酒精燈微熱燒瓶。

步驟3:在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。

步驟4:加熱，充分反應(yīng)半小時(shí)。

步驟5:提純產(chǎn)品。

回答下列問題:

(5)步驟2“微熱”燒瓶的目的是___________。

(6)本實(shí)驗(yàn)加熱方式宜采用_______。 (填“ 酒精燈直接加熱” 或“水浴加熱”)。

(7)盛有蒸餾水的B裝置中干燥管的作用是______。確認(rèn)本實(shí)驗(yàn)A中已發(fā)生了反應(yīng)的方法是___。

(8)提純產(chǎn)品的操作步聚有:①過濾；②用稀鹽酸洗除；③少量蒸餾水水洗；④加入大量無水氯化鈣；⑤用大量水洗；⑥蔡餾并收集136.2℃餾分。先后操作順序?yàn)?/span>__________(填代號)。

Answer 1

【答案】 MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O h→j →d→e b →c D中長導(dǎo)管太細(xì)，氯化鋁易堵塞導(dǎo)管 F中充滿黃綠色 排盡水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應(yīng) 水浴加熱 防倒吸 向B 裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀 ⑤②③④①⑥

【解析】I.(1). 上述裝置中，A裝置用于制備氯氣，由裝置圖可知，使用的原料是濃鹽酸和二氧化錳，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2). A是制備氯氣裝置，Cl2中混有HCl和水蒸氣雜質(zhì)，因鋁粉可以和HCl反應(yīng)且產(chǎn)品氯化鋁易潮解，所以應(yīng)用E裝置除去HCl雜質(zhì)、用C裝置除去水蒸氣雜質(zhì)，然后將氯氣通入F中與鋁粉反應(yīng)制取氯化鋁，因氯化鋁易升華和凝華，所以用D裝置收集氯化鋁，最后用B裝置吸收尾氣，所以裝置的連接順序?yàn)椋?/span>a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c，故答案為：h→j→d→e；b→c；

(3). 因氯化鋁易升華和凝華，而D中長導(dǎo)管管口太細(xì)，氯化鋁易堵塞導(dǎo)管，應(yīng)將長導(dǎo)管換成較粗的導(dǎo)管，避免氯化鋁堵塞導(dǎo)管，故答案為：D中長導(dǎo)管太細(xì)，氯化鋁易堵塞導(dǎo)管；

(4). 鋁是活潑金屬，在加熱條件下容易和空氣中的氧氣反應(yīng)，所以在加熱鋁粉之前應(yīng)將裝置中的空氣排盡，當(dāng)F裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)說明空氣已排盡，故答案為：F中充滿黃綠色；

II.(5). 因氯化鋁易潮解，所以實(shí)驗(yàn)過程中要保持裝置內(nèi)處于無水的狀態(tài)，用酒精燈微熱燒瓶排盡裝置中的水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應(yīng)，故答案為：排盡水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應(yīng)；

(6). 采用水浴加熱便于控制實(shí)驗(yàn)溫度，還能使燒瓶受熱均勻，故答案為：水浴加熱；

(7). 因溴化氫極易溶于水，所以干燥管的作用是防倒吸，若A中已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)，則B裝置的水中一定含有HBr，通過檢驗(yàn)HBr可以判斷A中反應(yīng)是否開始，具體方法是：向B裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀，說明A中已發(fā)生了反應(yīng)，故答案為：防倒吸；向B裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀；

(8). 提純產(chǎn)品時(shí)先用大量水洗去無機(jī)物，因氯化鋁易水解，會有少量氫氧化鋁膠體與有機(jī)物混合，用稀鹽酸除去少量氫氧化鋁膠體，再用少量蒸餾水洗滌，加入大量無水氯化鈣除去有機(jī)物中的水，過濾棄去固體，蒸餾并收集136.2℃餾分得到產(chǎn)品，故答案為：⑤②③④①⑥。