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(jī)中間體。實(shí)驗(yàn)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(qǐng)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(nèi)的現(xiàn)象是__________，用離子方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：_______________。

(2)儀器b外側(cè)玻璃導(dǎo)管的作用是_____________。

(3)儀器d內(nèi)盛有苯，F(xiàn)eCl3粉末固體，儀器a中生成的氣體經(jīng)過儀器e進(jìn)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(yīng)進(jìn)行過程中，保持溫度在40~60℃，以減少副反應(yīng)發(fā)生。儀器d的加熱方式最好是___加熱，其優(yōu)點(diǎn)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(zhì)，工業(yè)生產(chǎn)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(jī)物混合物，混合物成分及沸點(diǎn)如下表：

有機(jī)物	苯	氯苯	鄰二氯苯	間二氯苯	對(duì)二氯苯
沸點(diǎn)/℃	80	132.2	180.4	173.0	174.1

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

(6)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，苯的流失如下表：

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

某一次投產(chǎn)加入13t苯，則制得氯苯________t（保留一位小數(shù)）。

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(nèi)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，（1）儀器a利用高錳酸鉀的強(qiáng)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(xiàn)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(cè)玻璃管的作用是平衡壓強(qiáng)，使鹽酸順利滴下；（3）①儀器e為洗氣瓶，儀器a產(chǎn)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(diǎn)：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(shí)驗(yàn)室制備氯苯，根據(jù)混合物沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，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(zhì)量為(13－1.3)×112.5/78t=16.9t。