Question

【題目】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“間歇法”制取。反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖(加熱裝置都已略去)如下：+Cl2+HCl

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______。

(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________(填字母)。

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、________和________。

(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：_____________、__________(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________。

(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－1)	13	24.9	51.3	89.2

則1 t苯可制得成品為________t(只要求列式)。

Answer 1

【答案】平衡氣壓 c Cl2 苯蒸氣 HCl+NaOH=NaCl+H2O FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 五氧化二磷(或氯化鈣)

【解析】

(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；

(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，故合理選項(xiàng)是c；

②由于苯沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體及還有未反應(yīng)的氯氣都可以從D出口逸出，故D出口氣體中含有HCl、苯蒸氣、氯氣；

(3)該反應(yīng)的催化劑氯化鐵可以與加入的堿溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)，生成HCl也會(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；

(4)A、C反應(yīng)器之間需要增添U型管，用來干燥生成的氯氣，由于氯氣可以與堿性物質(zhì)反應(yīng)，所以干燥氯氣可以用五氧化二磷或氯化鈣等；

(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m(氯苯)=t。