题目内容
【题目】氯化苄(C6H5CH2Cl)为无色液体,是一种重要的有机化工原料。现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度,其装置(夹持装置略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)仪器E的名称是_____________;其作用是_______________________________________。
(2)装置B中的溶液为___________________。
(3)用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是__________________________________________。
(4)装置A中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(5)反应结束后,关闭K1和K2,打开K3,加热三颈烧瓶,分馏出氯化苄,应选择温度范围为______℃。
物质 | 溶解性 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
甲苯 | 极微溶于水,能与乙醇、乙醚等混溶 | -94.9 | 110 |
氯化苄 | 微溶于水,易溶于苯、甲苯等有机溶剂 | -39 | 178.8 |
二氯化苄 | 不溶于水,溶于乙醇、乙醚 | -16 | 205 |
三氯化苄 | 不溶于水,溶于乙醇、乙醚和苯 | -7 | 220 |
(6)检测氯化苄样品的纯度:
①称取13.00g样品于烧杯中,加入50.00mL 4 molL-1 NaOH水溶液,水浴加热1小时,冷却后加入35.00mL 40% HNO3,再将全部溶液转移到容量瓶中配成100mL溶液。取20.00mL溶液于试管中,加入足量的AgNO3溶液,充分振荡,过滤、洗涤、干燥,称量固体质量为2.87g,则该样品的纯度为_____%(结果保留小数点后1位)。
②实际测量结果可能偏高,原因是__________________________________________________。
【答案】球形冷凝管 导出Cl2、HCl气体,冷凝回流甲苯 饱和食盐水 使漏斗与烧瓶内压强一致,液体顺利流下 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 178.8-205 97. 3 样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质
【解析】
(1)根据装置图回答仪器E的名称;仪器E可以冷凝回流甲苯,导出Cl2、HCl气体;(2)装置A制取的氯气中含有杂质氯化氢,据此分析B装置的试剂;(3)恒压滴液漏斗使漏斗与烧瓶内压强一致,液体顺利流下;(4)装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水;(5)分馏出氯化苄温度应高于氯化苄的沸点,低于二氯化苄的沸点;(6)根据关系式计算样品纯度。二氯化苄、三氯化苄中氯元素的质量分数大于氯化苄;
(1)根据装置图可知,仪器E的名称是球形冷凝管;冷凝管E的作用是导出Cl2、HCl气体,冷凝回流甲苯;(2)装置A制取的氯气中含有杂质氯化氢,装置B的作用是除去氯气中的氯化氢,所以B中的试剂是饱和食盐水;(3)用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是使漏斗与烧瓶内压强一致,液体顺利流下;(4)装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;(5)分馏出氯化苄温度应高于氯化苄的沸点,低于二氯化苄的沸点,所以应选择温度范围是178.8-205℃;(6)设样品中C6H5CH2Cl的质量为xg;
126.5g 143.5g
xg 2.87
x=12.65g
样品纯度为97.3%,
二氯化苄、三氯化苄中氯元素的质量分数大于氯化苄,样品若混有二氯化苄、三氯化苄等杂质会使测量结果偏高。