Question

某实验小组利用如图装置合成氯苯（支撑用的铁架台部分省略）并通过一定操作提纯氯苯．
反应物和产物的相关数据列表如下：

	密度/g?cm-3	沸点/℃	水中溶解性
苯	0.879	80.1	微溶
氯苯	1.11	131.7	不溶

请按要求回答下列问题．

（1）仪器b的名称是

 

．
（2）A装置中制备氯气的离子方程式为

 

．
（3）氯气在通入D之前需净化干燥，则装置C中所加试剂的名称为

 

．
（4）D中通入氯气后，先看到苯呈黄色，片刻试管液面上方有白雾产生，装置E的作用是

 

．
（5）为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应，该小组用装置F说明，则装置F置于

 

之间（填字母），F中小试管内CCl₄的作用是

 

，还需使用的试剂是

 

．
（6）D中混合物经过滤除铁、加水及NaOH溶液洗涤、无水氯化钙干燥等分离操作后得粗氯苯，粗氯苯中还含有的主要杂质为

 

，要进一步提纯，下列操作中必须的是

 

．（填入正确选项前的字母）．
A．重结晶   B．分液   C．萃取   D．蒸馏
（7）已知D中加入5mL苯，经过提纯后收集到氯苯3.0g，则氯苯的产率为

 

%（保留三位有效数字）．

Answer 1

考点：有机物的合成

专题：实验题

分析：（1）仪器b为蒸馏烧瓶；
（2）A中发生反应为二氧化锰与盐酸反应生成氯化锰、氯气与水；
（3）制备的利用中含有HCl、水蒸汽，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸吸收水蒸汽；
（4）D中反应生成氯苯与HCl，未反应的氯气、HCl会污染环境，需要进行尾气处理；
（5）如果苯和氯气发生的是取代反应，则有HCl生成，如果发生的是加成反应，则无HCl生成，用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl，需要先除去未反应的氯气；
（6）粗氯苯中含有未反应的苯，苯与氯苯的沸点相差较大且为液态，分离互溶的液体采取蒸馏的方法；
（7）根据苯的质量计算生成氯苯的理论产量，进而计算氯苯的产率．

解答： 解：（1）仪器b为蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；
（2）A中发生反应为二氧化锰与盐酸反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）制备的利用中含有HCl、水蒸汽，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸吸收水蒸汽，先除去HCl，再进行干燥，故C装置中盛放的试剂为浓硫酸，故答案为：浓硫酸；
（4）D中反应生成氯苯与HCl，未反应的氯气、HCl会污染环境，需要进行尾气处理，故装置E的作用是除去氯气和氯化氢气体，防止污染大气，故答案为：除去氯气和氯化氢气体，防止污染大气；
（5）如果苯和氯气发生的是取代反应，则有HCl生成，如果发生的是加成反应，则无HCl生成，用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl，装置F应介于D、E之间，由于为反应的氯气与硝酸银溶液也含有生成氯化银沉淀，故四氯化碳溶液的作用是除去氯气，
故答案为：D和E；除去氯气；硝酸酸化的硝酸银溶液；
（6）粗氯苯中含有未反应的苯，主要杂质为苯，苯与氯苯的沸点相差较大且为液态，分离互溶的液体采取蒸馏的方法，故答案为：苯；D；
（7）5mL苯的质量为5mL×0.879g/mL=4.395g，则理论上得到氯苯的质量为

4.395g

78g/mol

×112.5g/mol≈6.33g，故氯苯的产率为

3g

6.33g

×100%=47.3%，
故答案为：47.3．

点评：本题考查有机物合成实验，涉及化学仪器、物质的分离提纯、对装置的分析评价、化学计算等，是对基础知识的综合考查，需要学生具备扎实基础与灵活运用知识的能力，难度中等．