Question

【題目】乙苯是主要的化工產品。某課題組擬制備乙苯:

查閱資料如下:

①幾種有機物的沸點如下表:

有機物	苯	溴乙烷	乙苯
沸點/℃	80	38.4	136.2

②化學原理: +CH3CH2Br +HBr。

③氯化鋁易升華、易潮解。

I.制備氯化鋁。

甲同學選擇下列裝置制備氯化鋁(裝置不可重復使用):

(1)本實驗制備氯氣的離子方程式為______________。

(2)氣體流程方向是從左至右，裝置導管接口連接順序a→_____→k→i→f→g→_____。

(3)D裝置存在的明顯缺陷是____；改進之后,進行后續實驗。

(4)連接裝置之后,檢查裝置的氣密性,裝藥品。先點燃A處酒精燈,當_____時(填實驗現象),點燃F處酒精燈。

II.制備乙苯

乙同學設計實驗步驟如下:

步驟1:連接裝置并檢查氣密性(如圖所示,夾持裝置省略)。

步驟2:用酒精燈微熱燒瓶。

步驟3:在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。

步驟4:加熱，充分反應半小時。

步驟5:提純產品。

回答下列問題:

(5)步驟2“微熱”燒瓶的目的是___________。

(6)本實驗加熱方式宜采用_______。 (填“ 酒精燈直接加熱” 或“水浴加熱”)。

(7)盛有蒸餾水的B裝置中干燥管的作用是______。確認本實驗A中已發生了反應的方法是___。

(8)提純產品的操作步聚有:①過濾；②用稀鹽酸洗除；③少量蒸餾水水洗；④加入大量無水氯化鈣；⑤用大量水洗；⑥蔡餾并收集136.2℃餾分。先后操作順序為__________(填代號)。

Answer 1

【答案】 MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O h→j →d→e b →c D中長導管太細，氯化鋁易堵塞導管 F中充滿黃綠色 排盡水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應 水浴加熱 防倒吸 向B 裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現淡黃色沉淀 ⑤②③④①⑥

【解析】I.(1). 上述裝置中，A裝置用于制備氯氣，由裝置圖可知，使用的原料是濃鹽酸和二氧化錳，反應的離子方程式為：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2). A是制備氯氣裝置，Cl2中混有HCl和水蒸氣雜質，因鋁粉可以和HCl反應且產品氯化鋁易潮解，所以應用E裝置除去HCl雜質、用C裝置除去水蒸氣雜質，然后將氯氣通入F中與鋁粉反應制取氯化鋁，因氯化鋁易升華和凝華，所以用D裝置收集氯化鋁，最后用B裝置吸收尾氣，所以裝置的連接順序為：a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c，故答案為：h→j→d→e；b→c；

(3). 因氯化鋁易升華和凝華，而D中長導管管口太細，氯化鋁易堵塞導管，應將長導管換成較粗的導管，避免氯化鋁堵塞導管，故答案為：D中長導管太細，氯化鋁易堵塞導管；

(4). 鋁是活潑金屬，在加熱條件下容易和空氣中的氧氣反應，所以在加熱鋁粉之前應將裝置中的空氣排盡，當F裝置中充滿黃綠色氣體時說明空氣已排盡，故答案為：F中充滿黃綠色；

II.(5). 因氯化鋁易潮解，所以實驗過程中要保持裝置內處于無水的狀態，用酒精燈微熱燒瓶排盡裝置中的水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應，故答案為：排盡水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應；

(6). 采用水浴加熱便于控制實驗溫度，還能使燒瓶受熱均勻，故答案為：水浴加熱；

(7). 因溴化氫極易溶于水，所以干燥管的作用是防倒吸，若A中已經發生了反應，則B裝置的水中一定含有HBr，通過檢驗HBr可以判斷A中反應是否開始，具體方法是：向B裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現淡黃色沉淀，說明A中已發生了反應，故答案為：防倒吸；向B裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現淡黃色沉淀；

(8). 提純產品時先用大量水洗去無機物，因氯化鋁易水解，會有少量氫氧化鋁膠體與有機物混合，用稀鹽酸除去少量氫氧化鋁膠體，再用少量蒸餾水洗滌，加入大量無水氯化鈣除去有機物中的水，過濾棄去固體，蒸餾并收集136.2℃餾分得到產品，故答案為：⑤②③④①⑥。