题目内容
【题目】氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,工业上常用“间歇法”制取.反应原理、实验装置图(加热装置都已略去)如下: +Cl2 +HCl
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,写出A反应器的名称 . A中空玻璃管B的作用是 . 冷凝管中的冷凝水应从(填“a”或“b”)口通入.
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂),加热维持反应温度在40﹣﹣60℃为宜,温度过高会生成过多的二氯苯. ①对C加热的方法是(填字母).
a.酒精灯加热 b.油浴加热 c.水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、和 .
(3)C反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏. ①碱洗之前要水洗的目的是 , 如果不用水洗,直接碱洗缺点是 .
②写出碱洗时用10%氢氧化钠溶液可能发生的反应的化学方程式(写出两个即可).
(4)上述装置图中A、C反应器之间,需要增添一U形管,其内置物质是 .
【答案】
(1)三颈烧瓶或三颈瓶;平衡气压; a
(2)c; Cl2;苯蒸气
(3)洗去一部分的可溶解无机物;碱的用量增加,增大了成本; HCl+NaOH═NaCl+H2O、FeCl3+3NaOH═Fe(OH)3↓+3NaCl、Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
(4)P2O5或无水CaCl2
【解析】解:(1)A反应器具有三颈盛放反应物,为三颈烧瓶或三颈瓶,玻璃管B伸入液面下,装置内压强过大时,可以用于平衡气压;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管充满冷凝水,充分冷却,即冷凝水由a口流入,由b口流出,
所以答案是:三颈烧瓶或三颈瓶;平衡气压;a;(2)①反应器C加热控制反应温度在40﹣60℃,酒精灯加热,温度不便于控制,油的比热容小,升温快,会导致三颈瓶中的液体迅速沸腾,不易控制温度,“水浴法”加热可以受热均匀,应利用水浴加热,所以c符合,
所以答案是:c;
②由于苯易挥发,反应产生的HCl,且有未反应的氯气,D出口气体中含有HCl、苯蒸汽、氯气,
所以答案是:氯气、苯蒸汽;(3)①无机物易溶于水,碱洗之前要水洗,可洗去一部分的可溶解无机物,如果不用水洗,直接碱洗碱的用量增加,增大了成本,
所以答案是:洗去一部分的可溶解无机物;碱的用量增加,增大了成本;
②催化剂氯化铁与氢氧化钠反应,反应方程式为:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,生成HCl会与氢氧化钠反应,反应方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,溶解的氯气也会与去氧化钠反应,反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
所以答案是:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H2O;(4)A、C反应器之间需要增添U型管,干燥生成的氯气,可以用五氧化二磷或氯化钙等,
所以答案是:P2O5或无水CaCl2.