Question

【題目】氯苯的合成工藝分為液相法和氣相法兩種，實驗室模擬液相法的裝置如下圖（其中夾持儀器、加熱裝置及尾氣處理裝置已略去）,有關物質的性質如表所示

名稱	相對分子質量	沸點/(℃)	密度/(g/mL)
苯	78	78	0.88
氯苯	112.5	132.2	1.1
鄰二氯苯	147	180.4	1.3

回答下列問題：

（1）A反應器是利用實驗室法制取氯氣，裝置中中空導管B的作用是_______________。

（2）把干燥的氯氣通入裝有50.0mL干燥苯、少量鐵屑的三頸燒瓶C中制備氯苯，寫出本方法制備氯苯的化學方程式。_______________。

（3）C的反應溫度不宜過高，原因為①溫度過高，反應得到二氯苯；②_______________，D出口的主要尾氣成分有___________________。

（4）提純粗產品過程如下：

凈化過程中加入無水CaCl2的目的是_____________。

（5）實驗中最終得到產品22.5mL，產率為______________。

（6）氣相法制氯苯是將空氣、氯化氫氣體混合物與苯在溫度為210℃，迪肯型催化劑（CuCl2、FeCl3附在三氧化鋁上）存在下進行氯化，發生反應生成氯苯。其反應方程式為：_______________。

Answer 1

【答案】平衡氣壓 溫度過高，苯揮發，原料利用率不高 Cl2、HCl、苯蒸氣 吸水干燥 39% 2+ 2HCl + O22+2H2O

【解析】

(1)、玻璃管B伸入液面下，裝置內壓強過大時，可以用于平衡氣壓；

(2)、根據氯氣、苯、鐵屑作為反應物書寫方程式；

(3)、把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應器C中制備氯苯，溫度過高，苯揮發，由于苯易揮發，反應產生的HCl，且有未反應的氯氣，都會在D出口導出；

(4)、氯化液水洗、堿洗出去雜質，加入無水CaCl2吸水干燥，過濾后的濾液蒸餾、精餾得到產品；

(5)、；

(6)、苯氣相氧氯化氫法制氯苯：空氣、氯化氫氣混合物溫度210°C，進入氯化反應器，在迪肯型催化劑(CuCl2、FeCl3附在三氧化鋁上)存在下進行氯化生成氯苯和水。

(1)、A反應器是利用實驗室法制取氯氣，反應原理為: MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O，玻璃管B伸入液面下，裝置內壓強過大時，可以用于平衡氣壓；

故答案為：平衡氣壓；

(2)、根據氯氣、苯、鐵屑作為反應物書寫方程式為：；

(3)、把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應器C中制備氯苯，C的反應溫度不宜過高，原因為①溫度過高，反應得到二氯苯；②溫度過高，苯揮發，原料利用率不高，由于苯易揮發，反應產生的HCl,且有未反應的氯氣，D出口氣體中含有HCl、苯蒸汽、氯氣；

(4)、氯化鈣易吸水，凈化過程中加入無水CaCl2的目的是吸水干燥，故答案為：吸水干燥；

(5)、在C三口燒瓶中加入50.0mL苯(含催化劑FeCl3)，密度0.88g/mL，苯的質量近似0.88g/mL×50mL=44g，反應理論上生成一氯苯質量=，實驗中最終得到產品22.5mL為一氯苯，其質量=1.1g/mL×22.5mL=24.75g，產率；

故答案：39%；

(6)、氣相法制氯苯是將空氣、氯化氫氣體混合物與苯在溫度為210℃，迪肯型催化劑（CuCl2、FeCl3附在三氧化鋁上）存在下進行氯化，發生反應生成氯苯和水，反應的化學方程式為：2+ 2HCl + O22+2H2O。