Question

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             。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）

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1t苯可制得成品为               t（只要求列式）。

Answer

（1）平衡气压 a（2）① c② Cl2 苯蒸气

（3）HCl+NaOH＝NaCl+H2O；FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3+3NaCl；

Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+ H2O（4）五氧化二磷（或氯化钙）

（5）

【解析】

试题分析：（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，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。

（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，D出口气体中含有HCl、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，反应方程式分别为HCl+NaOH＝NaCl+H2O、FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3+3NaCl、Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+ 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。

（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。

考点：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