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.实验装置图如下:已知:氯苯为无色液体.沸点132.2℃．回答下列问题:(1)A反应器是利用实验室法制取氯气.中空玻璃管B的作用是平衡气压．冷凝管中冷水应从a 处通入．(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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

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：

已知：氯苯为无色液体，沸点132.2℃．
回答下列问题：
（1）A反应器是利用实验室法制取氯气，中空玻璃管B的作用是平衡气压．冷凝管中冷水应从a（填“a”或“b”）处通入．
（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，温度过高会生成二氯苯．
①对C加热的方法是c（填序号）
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、苯蒸汽和氯气．
（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．碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物，同时减少碱的用量，节约成本．写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H₂O（写两个即可）
（4）上述装置图中A、C反应器之间，需要增添一个U形管，其内置物质是五氧化二磷或氯化钙．
（5）工业生产中苯的流失情况如下：

项目	二氯苯	尾气	不确定苯耗	流失总量
苯流失量（kg/t）	13	24.9	51.3	89.2

则lt苯可制得成品为$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$tt（只要求列式）

分析（1）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；
（2）①反应器C加热控制反应温度在40-60℃，应利用水浴加热；
②由于苯易挥发，反应产生的HCl，且有未反应的氯气，都会在D出口导出；
（3）催化剂氯化铁与氢氧化钠反应，生成的HCl会与氢氧化钠反应，溶解的氯气也会与去氧化钠反应；
（4）A、C反应器之间需要增添干燥装置，干燥生成的氯气，可以用五氧化二磷或氯化钙等；
（5）根据苯的总流失量计算参加反应的苯的质量，再根据苯与氯苯质量定比关系计算．

解答解：（1）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，
故答案为：平衡气压；a；
（2）①反应器C加热控制反应温度在40-60℃，应利用水浴加热，故选：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，
故答案为：苯蒸汽、氯气；
（3）②催化剂氯化铁与氢氧化钠反应，生成HCl会与氢氧化钠反应，溶解的氯气也会与去氧化钠反应，反应方程式为：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O等；
（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，
故答案为：五氧化二磷或氯化钙；
（5）苯的总流失量为89.2kg/t，故1t苯中参加反应的苯的质量为（1t-0.0892t），由苯与氯苯质量之比为78：112.5，可知生成氯苯质量为$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$t，
故答案为：$\frac{（1-0.0892）×112.5}{78}$．

点评本题考查有机物制备实验方案，涉及对装置、操作与原理的分析评价以及化学计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．

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18．下列离子方程式书写正确的是（　　）

	A．	铁跟稀硫酸反应：2Fe+6H⁺→2Fe³⁺+3H₂↑
	B．	向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe²⁺+Cl₂→Fe³⁺+2Cl^-
	C．	盐酸滴入氢氧化钡溶液中：H⁺+OH^-=H₂O
	D．	氯气通入NaOH溶液中：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

5．

汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO+2CO═2CO₂+N₂．在密闭容器中发生该反应时c（CO₂）随温度（T）和时间（t）的变化曲线如图1所示．
①T_1＞（填“＞”“＜”或“=”）T₂．
②在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v（N₂）=0.025mol/（L•s）．
（2）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可形成燃料电池，其原理如图2所示．通入O₂的一极为正极（填“正极”或“负极”），该电池在使用过程中石墨I电极上生成N₂O₅，其电极反应式为NO₂+NO₃^--e^-=N₂O₅．

2．下列物质中，不能使酸性KMnO₄溶液褪色的物质是（　　）
①

②乙烯③SO₂ ④氯乙烯
⑤CH₂═CH-COOH ⑥苯 ⑦聚乙烯．

9．氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl₂约有三分之一与水反应．请回答下列问题：
（1）该化学反应的平衡常数为4.5×10^-4．
（2）该反应的离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；它的平衡常数的表达式为$\frac{c（{H}^{+}）c（C{l}^{-}）c（HClO）}{c（C{l}_{2}）}$
（3）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将增大（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向右移动（填“向右移动”、“向左移动”或“不移动”）．
（4）已知：H₂CO₃═HCO₃^-+H⁺  Ka₁（H₂CO₃）=4.45×10^-7
HCO₃^-═CO₃^2-+H⁺    Ka₂（H₂CO₃）=5.61×10^-11
HClO═H⁺+ClO^-     Ka（HClO）=2.95×10^-8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中Cl₂+2CO₃^2-+H₂O=Cl^-+ClO^-+2HCO₃^-．

19．工业上由钛铁矿（主要成份为FeTiO₃，含Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制备TiO₂的有关反应包括：
酸溶 FeTiO₃（s）+2H₂SO₄（aq）=FeSO₄（aq）+TiOSO₄（aq）+2H₂O（l）
水解 TiOSO₄（aq）+2H₂O（l）$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$ H₂TiO₃（s）+H₂SO₄（aq）
简要工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）FeTiO₃中铁的化合价为+2．
（2）试剂A为铁粉．
（3）钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品TiO₂产率降低，原因是由于TiOSO₄容易水解，若温度过高，则会有较多的TiOSO₄水解为固体H₂TiO₃，而经过滤进入FeSO₄•7H₂O中，导致TiO₂产率降低．
（4）取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H₂O₂后出现微红色，说明H₂TiO₃中存在的杂质离子是Fe²⁺．这种H₂TiO₃即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO₂也会发黄，发黄的杂质是Fe₂O₃（填化学式）．

6．通过资源化利用的方式将CO₂转化为具有工业应用价值的产品，是一种较为理想的减排方式．

（1）图是CO₂电催化还原为CH₄的工作原理示意图．回答下列问题：
①一段时间后，②池中溶液的pH降低．（填“升高”、“降低”或“不变”）②一段时间后，①池中n（KHCO₃）减少的原因是电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应，即CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O，一段时间后，氢离子减小，氢氧根浓度增大，氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应，所以n（KHCO₃）会减小（用有关的方程式和简要的文字说明）．
③铜电极的电极反应式为CO₂+8H⁺+8e^-═CH₄+2H₂O．
（2）高温电解技术能高效实现下面反应：+HO$\frac{\underline{\;电解\;}}{高温}$+H+O
该反应的工作原理示意如图：写出CO₂在电极a放电的反应式CO₂+2e^-═CO+O^2-．

3．下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是（　　）

	A．	pH=0的溶液：K⁺、Ca²⁺、HCO₃^-、NO₃^-
	B．	存在较多的Na⁺、SO₄^2-、OH^-、的溶液中：Mg²⁺、Ba²⁺、Br^-
	C．	使紫色石蕊变蓝的溶液：K⁺、Na⁺、CH₃COO^-、SO₄^2-
	D．	由水电离出的c（H⁺）为1×10^-10 mol/L溶液中：K⁺、Fe²⁺、SO₄^2-、NO₃^-

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