Question

3．氯苯是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，是染料、醫(yī)藥、有機(jī)合成的中間體，工業(yè)上常用“間隙法”制取，反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖（加熱裝置都已略去）如下：

已知：氯苯為無色液體，沸點(diǎn)132.2℃．
回答下列問題：
（1）A反應(yīng)器是利用實(shí)驗(yàn)室法制取氯氣，中空玻璃管B的作用是平衡氣壓，冷凝管中冷水應(yīng)從a（填“a”或“b”） 處通入．
（2）把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應(yīng)器C中（內(nèi)有相當(dāng)于苯量1%的鐵屑作催化劑），加熱維持反應(yīng)溫度在40～60℃為宜，溫度過高會(huì)生成二氯苯．
①對(duì)C加熱的方法是c（填序號(hào)）
a．酒精燈加熱     b．油浴加熱      c．水浴加熱
②D出口的氣體成分有HCl、苯蒸汽和氯氣；
（3）C反應(yīng)器反應(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．堿洗之前要水洗的目的是洗去部分無機(jī)物，同時(shí)減少堿的用量，節(jié)約成本．寫出用10%氫氧化鈉堿洗時(shí)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H₂O；（寫兩個(gè)即可）
（4）上述裝置圖中A、C反應(yīng)器之間，需要增添一個(gè)U形管，其內(nèi)置物質(zhì)是五氧化二磷或氯化鈣；
（5）工業(yè)生產(chǎn)中苯的流失情況如下：

項(xiàng)目	二氯苯	尾氣	不確定苯耗	流失總量
苯流失量（kg/t）	13	24.9	51.3	89.2

則lt苯可制得成品為$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$t（只要求列式）．

Answer 1

分析 （1）玻璃管B伸入液面下，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過大時(shí)，可以用于平衡氣壓；采取逆流原理通入冷凝水；
（2）①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；
②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(huì)在D出口導(dǎo)出；
（3）催化劑氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)，生成的HCl會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，溶解的氯氣也會(huì)與去氧化鈉反應(yīng)；
（4）A、C反應(yīng)器之間需要增添干燥裝置，干燥生成的氯氣，可以用五氧化二磷或氯化鈣等；
（5）根據(jù)苯的總流失量計(jì)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(jì)算．

解答 解：（1）玻璃管B伸入液面下，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過大時(shí)，可以用于平衡氣壓；采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管充滿冷凝水，充分冷卻，即冷凝水由a口流入，由b口流出，
故答案為：平衡氣壓；a；
（2）①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：c；
②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：苯蒸汽、氯氣；
（3）催化劑氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)，生成HCl會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，溶解的氯氣也會(huì)與去氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O等；
（4）A、C反應(yīng)器之間需要增添U型管，干燥生成的氯氣，可以用五氧化二磷或氯化鈣等，
故答案為：五氧化二磷或氯化鈣；
（5）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，可知生成氯苯質(zhì)量為$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$t，
故答案為：$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)方案，題目難度中等，涉及對(duì)裝置、操作與原理的分析評(píng)價(jià)等知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>