Question

6．氯苯是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，是染料、醫(yī)藥、有機(jī)合成的中間體，工業(yè)上常用“間歇法”制�。�反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖（加熱裝置都已略去）如下：
+Cl₂$\stackrel{FeCl_{3}}{→}$+HCl
回答下列問(wèn)題：
（1）A反應(yīng)器是利用實(shí)驗(yàn)室法制取氯氣，寫出A反應(yīng)器的名稱三頸燒瓶或三頸瓶．
A中空玻璃管B的作用是平衡氣壓．冷凝管中的冷凝水應(yīng)從a（填“a”或“b”）口通入．
（2）把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應(yīng)器C中（內(nèi)有相當(dāng)于苯量1%的鐵屑作催化劑），加熱維持反應(yīng)溫度在40--60℃為宜，溫度過(guò)高會(huì)生成過(guò)多的二氯苯．
①對(duì)C加熱的方法是c（填字母）．
a．酒精燈加熱             b．油浴加熱            c．水浴加熱
②D出口的氣體成分有HCl、Cl₂和苯蒸氣．
（3）C反應(yīng)器反應(yīng)完成后，工業(yè)上要進(jìn)行水洗、堿洗及食鹽干燥，才能蒸餾．
①堿洗之前要水洗的目的是洗去一部分的可溶解無(wú)機(jī)物，如果不用水洗，直接堿洗缺點(diǎn)是堿的用量增加，增大了成本．
②寫出堿洗時(shí)用10%氫氧化鈉溶液可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式HCl+NaOH═NaCl+H₂O、FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl、Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O（寫出兩個(gè)即可）．
（4）上述裝置圖中A、C反應(yīng)器之間，需要增添一U形管，其內(nèi)置物質(zhì)是P₂O₅或無(wú)水CaCl₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)A反應(yīng)器的特征以及常見(jiàn)儀器的名稱分析解答，玻璃管B伸入液面下，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大時(shí)，可以用于平衡氣壓；采取逆流原理通入冷凝水，能更好地冷卻液體；
（2）①反應(yīng)器C加熱控制反應(yīng)溫度在40-60℃，應(yīng)利用水浴加熱；
②由于苯易揮發(fā)，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl，且有未反應(yīng)的氯氣，都會(huì)在D出口導(dǎo)出；
（3）①無(wú)機(jī)物易溶于水，直接堿洗增加成本；
②催化劑氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)，生成的HCl會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，溶解的氯氣也會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)；
（4）A、C反應(yīng)器之間需要增添干燥裝置，干燥生成的氯氣，可以用五氧化二磷或氯化鈣等．

解答 解：（1）A反應(yīng)器具有三頸盛放反應(yīng)物，為三頸燒瓶或三頸瓶，玻璃管B伸入液面下，裝置內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大時(shí)，可以用于平衡氣壓；采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管充滿冷凝水，充分冷卻，即冷凝水由a口流入，由b口流出，
故答案為：三頸燒瓶或三頸瓶；平衡氣壓；a；
（2）①反應(yīng)器C加熱控制反應(yīng)溫度在40-60℃，酒精燈加熱，溫度不便于控制，油的比熱容小，升溫快，會(huì)導(dǎo)致三頸瓶中的液體迅速沸騰，不易控制溫度，“水浴法”加熱可以受熱均勻，應(yīng)利用水浴加熱，所以c符合，
故答案為：c；
②由于苯易揮發(fā)，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl，且有未反應(yīng)的氯氣，D出口氣體中含有HCl、苯蒸汽、氯氣，
故答案為：氯氣、苯蒸汽；
（3）①無(wú)機(jī)物易溶于水，堿洗之前要水洗，可洗去一部分的可溶解無(wú)機(jī)物，如果不用水洗，直接堿洗堿的用量增加，增大了成本，
故答案為：洗去一部分的可溶解無(wú)機(jī)物；堿的用量增加，增大了成本；
②催化劑氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl，生成HCl會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，溶解的氯氣也會(huì)與去氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
（4）A、C反應(yīng)器之間需要增添U型管，干燥生成的氯氣，可以用五氧化二磷或氯化鈣等，
故答案為：P₂O₅或無(wú)水CaCl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查“間歇法”制取氯苯實(shí)驗(yàn)，涉及對(duì)裝置、操作與原理的分析評(píng)價(jià)等知識(shí)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>