Question

氯苯染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体，橡胶工业用于制造橡胶助剂。其合成工艺分为气相法和液相法两种，实验室模拟液相法（加热装置都已略去）如下图，在C三口烧瓶中加入50.0mL苯（含催化剂FeCl₃）：

有关物质的性质：

名称	相对分子质量	沸点/(℃)	密度/(g/mL)
苯	78	78	0.88
氯苯	112.5	132.2	1.1
邻二氯苯	147	180.4	1.3

回答下列问题：

（1）A反应器是利用实验室法制取氯气，反应原理为（写化学反应方程式）：_________________，装置中中空导管B的作用是__________________

（2）把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中制备氯苯，C的反应温度不宜过高，原因为①温度过高，反应得到二氯苯;②_____________，D出口的主要尾气成分有________.

（3）提纯粗产品过程如下：

①净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为___________

②为了确定所得产品为氯苯，而非二氯苯，可对产品进行分析，下列方法可行的是____

A、质谱法         B、红外光谱法        C、滴定法

（4）实验中最终得到产品14.7mL，产率为_______，产率不高的原因可能是：_____       ___

（5）苯气相氧氯化氢法制氯苯：空气、氯化氢气混合物温度210℃，进入氯化反应器，在迪肯型催化剂(CuCl₂FeCl₃附在三氧化铝上)存在下进行氯化，反应方程式为：_____________

Answer

（1）MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，平衡气压（1分）

（2）温度过高，苯挥发，原料利用率不高（1分） Cl2、苯蒸气、HCl（2分，对两个以上给分）

（3）①过滤、蒸馏②A B

（4）25.5%温度过高，反应生成二氯苯（2分，其他合理答案也给分）

（5）2+ 2HCl + O22+2H2O

【解析】试题分析：（1）实验室法制取氯气是用MnO2和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；装置中中空导管B的作用是平衡气压。

（2）因为温度过高，反应得到二氯苯且温度过高，苯挥发，原料利用率不高，所以C的反应温度不宜过高；反应器C是利用苯和氯气发生取代反应制备氯苯，苯易挥发、氯气不能完全反应，反应生成氯苯和HCl，HCl易挥发，则D出口的主要尾气成分有Cl2、苯蒸气、HCl。

（3）①氯化钠晶体能吸收氯苯中的水且难溶，用过滤的方法除去吸水后的NaCl，由于苯和氯苯互溶，最后用蒸馏的方法得到氯苯，所以净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为过滤、蒸馏。

②质谱仪其实是把有机物打成很多小块，会有很多不同的分子量出现，其中最大的那个就是该有机物的分子量，A项正确；B．红外光谱是用于鉴定有机物中所含的各种官能团的，双键，三键，羟基，羧基羰基等等，B项正确；C．滴定法是用来测定物质的物质的量，C项错误；答案选AB。

（4）根据化学反应，50.0mL苯的物质的量为50mL×0.88g/mol÷78g/mol =0.5641mol，完全反应理论上生成氯苯0.5641mol，实验中最终得到产品14.7ml ,物质的量为14.7mL×1.1g/mol÷112.5 g/mol =0.1437mol，产率为0.1437mol÷0.5641mol×100%=25.5%；由于温度过高，反应生成二氯苯，所以产率不高。

（5）空气、氯化氢气体混合物与苯在温度210℃，迪肯型催化剂(CuCl2FeCl3附在三氧化铝上)存在下进行氯化，发生反应生成氯苯，化学反应方程式为2+ 2HCl + O22+2H2O。

考点：考查实验室法制取氯气，实验室制氯苯等知识。