Question

20．氯苯在染料、醫(yī)藥工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置合成氯苯（支撐用的鐵架臺(tái)部分省略）并通過(guò)一定操作提純氯苯．

反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	密度/g•cm-3	沸點(diǎn)/℃	水中溶解性
苯	0.879	80.1	微溶
氯苯	1.11	131.7	不溶

請(qǐng)按要求回答下列問題．
（1）裝置A中橡膠管c的作用是，裝置E的作用是除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)；使a中的濃鹽酸緩緩滴下，可觀察到儀器b內(nèi)的現(xiàn)象是有黃綠色氣體生成，寫出反應(yīng)的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（3）為證明氯氣和苯發(fā)生的是取代而不是加成反應(yīng)，該小組用裝置F說(shuō)明，則裝置F置于D和E之間（填字母），F(xiàn)中小試管內(nèi)CCl₄的作用是除去氯氣，還需使用的試劑是硝酸酸化的硝酸銀溶液．
（4）已知D中加入5mL苯，經(jīng)過(guò)提純后收集到氯苯3.0g，則氯苯的產(chǎn)率為47.3%（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）橡膠管可以使燒瓶和分液漏斗中的壓強(qiáng)相等；E吸收尾氣；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體氯氣和氯化錳；
（3）如果苯和氯氣發(fā)生的是取代反應(yīng)，則有HCl生成，如果發(fā)生的是加成反應(yīng)，則無(wú)HCl生成，用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)HCl，需要先除去未反應(yīng)的氯氣；
（4）根據(jù)苯的質(zhì)量計(jì)算生成氯苯的理論產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算氯苯的產(chǎn)率．

解答 解：（1）橡膠管可以平衡儀器a，b內(nèi)的氣壓，使?jié)恹}酸能順利滴下；生成的氯化氫和過(guò)量的氯氣污染空氣，裝置E可以除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染；
故答案為：平衡儀器a，b內(nèi)的氣壓，使?jié)恹}酸能順利滴下；除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體氯氣和氯化錳，離子反應(yīng)為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：有黃綠色氣體生成；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）如果苯和氯氣發(fā)生的是取代反應(yīng)，則有HCl生成，如果發(fā)生的是加成反應(yīng)，則無(wú)HCl生成，用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)HCl，裝置F應(yīng)介于D、E之間，由于為反應(yīng)的氯氣與硝酸銀溶液也含有生成氯化銀沉淀，故四氯化碳溶液的作用是除去氯氣；
故答案為：D和E；除去氯氣；硝酸酸化的硝酸銀溶液；
（4）5mL苯的質(zhì)量為5mL×0.879g/mL=4.395g，則理論上得到氯苯的質(zhì)量為$\frac{4.395g}{78g/mol}$×112.5g/mol≈6.33g，故氯苯的產(chǎn)率為$\frac{3g}{6.33g}$×100%=47.3%；
故答案為：47.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)，涉及化學(xué)儀器、物質(zhì)的分離提純、對(duì)裝置的分析評(píng)價(jià)、化學(xué)計(jì)算等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，難度中等．