Question

【题目】氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如下图所示（其中夹持仪器及加热装置略去）

请回答下列问题：

(1)仪器a中盛有KMnO4晶体，仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞，使浓盐酸缓缓滴下，可观察到仪器a内的现象是__________，用离子方程式表示产生该现象的原因：_______________。

(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是_____________。

(3)仪器d内盛有苯，FeCl3粉末固体，仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。

①仪器e的名称是_________，其盛装的试剂名称是_____________。

②仪器d中的反应进行过程中，保持温度在40~60℃，以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是___加热，其优点是____________。

(4)仪器c的作用是______________。

(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质，工业生产中，通过水洗除去FeCl3，HCl及部分Cl2，然后通过碱洗除去Cl2；碱洗后通过分液得到含氯苯的有机物混合物，混合物成分及沸点如下表：

有机物	苯	氯苯	邻二氯苯	间二氯苯	对二氯苯
沸点/℃	80	132.2	180.4	173.0	174.1

从该有机物混合物中提取氯苯时，采用蒸馏的方法，收集_________℃作用的馏分。

(6)实际工业生产中，苯的流失如下表：

流失项目	蒸气挥发	二氯苯	其他	合计
苯流失量（kg/t）	28.8	14.5	56.7	100

某一次投产加入13t苯，则制得氯苯________t（保留一位小数）。

Answer 1

【答案】 有黄绿色气体生成 2MnO4-+10Cl-+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O 使浓盐酸能顺利滴下（或答“平衡仪器a、b内的气压”） 洗气瓶 浓硫酸 水浴 受热均匀，易于控制温度 冷凝、回流 132.2 16.9

【解析】本题考查实验设计方案的评价，（1）仪器a利用高锰酸钾的强氧化性，能把Cl－氧化成Cl2，发生2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，仪器a中现象：有黄绿色气体生成，离子方程式：2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；（2）仪器b外侧玻璃管的作用是平衡压强，使盐酸顺利滴下；（3）①仪器e为洗气瓶，仪器a产生氯气含有水蒸气，需要除去，因此洗气瓶中盛放试剂是浓硫酸；②保持温度40～60℃，需要加热方法是水浴加热；优点：受热均匀，易于控制温度；（4）仪器c是球形冷凝管，作用是冷凝、回流；（5）实验室制备氯苯，根据混合物沸点数据，因此收集的132.2℃的馏分；（6）1t损失苯100kg，则13t苯损失苯13×100×10－3t=1.3t，有(13－1.3)t苯生成氯苯，因此氯苯的质量为(13－1.3)×112.5/78t=16.9t。