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、硝基酚等有機中間體。實驗室中制備氯苯的裝置如圖所示（夾持儀器已略去）。請回答下列問題：

（1）儀器a中盛有KMnO4晶體，儀器b中盛有濃鹽酸。打開儀器a中的活塞，使?jié)恹}酸緩緩滴下，儀器中產生黃綠色氣體，用離子方程式表示產生該現(xiàn)象的原因：____。

（2）儀器b中細玻璃導管的作用是_____。

（3）儀器d內盛有苯、FeCl3粉末，儀器a中生成的氣體經過儀器e進入到儀器d中。

①儀器e的名稱是洗氣瓶，內盛裝的試劑是____；

②儀器d中的反應進行過程中，保持溫度在40-60℃，以減少副反應發(fā)生。儀器d的加熱方式最好采用___加熱。

（4）儀器c的作用是___；d中發(fā)生的化學反應方程式是____。

（5）該方法制備的氯苯中含有很多雜質，工業(yè)生產中通過水洗，然后通過堿洗，再水洗，最后通過分液得到含氯苯的有機物的混合物，混合物成分及沸點如圖2表格所示：

有機物	苯	氯苯	鄰二氯苯	間二氯苯	對二氯苯
沸點/℃	80	132.2	180.4	173.0	174.1

①堿洗前先進行水洗的目的是____；

②取該有機物的混合物中的氯苯時，采用蒸餾的方法，收集___℃左右的餾分。

Answer 1

【答案】2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 平衡氣壓，便于液體順利滴下 濃硫酸 水浴加熱 冷凝、回流 +Cl2 ＋HCl 洗去混合物中的FeCl3、HCl及部分Cl2 132.2

【解析】

（1）儀器a中盛有KMnO4晶體，儀器b中盛有濃鹽酸，發(fā)生反應生成Cl2，反應離子方程式為2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，氯氣為黃綠色氣體；

答案為：2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；

（2）儀器b外側玻璃導管的作用是平衡儀器a、b內的氣壓，使?jié)恹}酸順利滴下；

答案為：平衡氣壓，便于液體順利滴下；

（3）①儀器e的名稱是洗氣瓶，圖1中產生Cl2中混有HCl和水蒸氣，HCl對氯苯的制備無影響，因此儀器e的目的是除去Cl2中水蒸氣，即儀器e中盛放濃硫酸；

答案為：濃硫酸；

②儀器d中的反應進行過程中，保持溫度在40℃～60℃，為了受熱均勻便于控制溫度，選擇水浴加熱；

答案為：水浴加熱；

（4）儀器c的作用是冷凝回流；d中發(fā)生取代反應，其反應方程式為+Cl2 ＋HCl；

答案為：冷凝、回流；+Cl2 ＋HCl；

（5）①堿洗前進行水洗的目的是洗去酸性物質，節(jié)約后續(xù)堿洗操作時堿的用量，減少生產成本；

答案為：洗去混合物中的FeCl3、HCl及部分Cl2；

②由圖表可以知道，氯苯的沸點為132.2℃，因此收集的是132.2℃的餾分；

答案為：132.2。