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“间隙法”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___________,冷凝管中冷水应从______(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_________(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、________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.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:_____________________;_________________;(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________________;

(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________________t(只要求列式)。

【答案】平衡气压 a c 苯蒸气 氯气 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl HCl+NaOH=NaCl+H2O 五氧化二磷或氯化钙

【解析】

(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,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苯易挥发,反应产生的有HCl,且有未反应的氯气,D出口气体中含有HCl、苯蒸气、氯气,故答案为苯蒸气;氯气;

(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,溶解的氯气也会与氢氧化钠反应,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;

(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t。

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