Question

氯化苄（C₆H₅CH₂Cl）为无色液体，是一种重要的有机化工原料。现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度，其装置（夹持装置略去）如图所示：

回答下列问题：

（1）仪器E的名称是______；其作用是______；其进水口为______（填“a”或“b”）。

（2）装置B中的溶液为______；装置F的作用是______。

（3）用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是______。

（4）装置A中反应的离子方程式为______。

（5）检测氯化苄样品的纯度：

①称取13.00g样品于烧杯中，加入50.00mL4mol•L^-1NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入35.00mL 40%HNO₃，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100mL溶液。取20.00mL溶液于试管中，加入足量的AgNO₃溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87g，则该样品的纯度为______%（结果保留小数点后1位）。

②实际测量结果可能偏高，原因是______。

Answer

球形冷凝管 导出Cl2、HCl气体，冷凝回流甲苯 b 饱和食盐水 防止水蒸气进入装置 使漏斗与烧瓶内压强一致，液体顺利流下 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 97.3 样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质

【解析】

A装置中产生氯气，利用B和C装置分别除去氯化氢和水蒸气，干燥后的氯气与甲苯在装置D中反应生成氯化苄，多余的氯气利用氢氧化钠溶液吸收。通过蒸馏装置分离出氯化苄，据此解答；

(1)根据仪器构造判断仪器E的名称，其主要性能是导体和冷凝；冷却时水流方向和气流方向相反；

(2)A中生成的氯气中含有氯化氢，需要利用装置B中的溶液吸收氯化氢；装置F中的无水氯化钙是干燥剂，可吸收水蒸气；

(3)恒压滴液漏斗可以保持漏斗中内外压强相等，有利于液体顺利流下；

(4)装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸混合制备氯气，同时生成MnCl2和KCl，结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒，写出发生反应的离子方程式；

(5)①2.87g固体是氯化银，物质的量是2.87g÷143.5g/mol=0.02mol，因此根据氯原子守恒可知氯化苄的物质的量是0.02mol×100mL/20mL=0.1mol，质量是0.1mol×126.5g/mol=12.65g，再计算该样品的纯度；

②样品不纯，混有易挥发的二氯化苄、三氯化苄等杂质。

(1)根据仪器构造可知仪器E的名称是球形冷凝管，其作用是导出Cl2、HCl气体，冷凝回流甲苯；冷却时才有逆向冷却，则其进水口为b；

(2)生成的氯气中含有氯化氢，则装置B中的溶液为饱和食盐水，用来除去氯化氢；装置F中的无水氯化钙是干燥剂，其作用是防止水蒸气进入D装置；

(3)恒压滴液漏斗可以保持内外压强相等，因此用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是使漏斗与烧瓶内压强一致，液体顺利流下；

(4)装置A中制备氯气，反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(5)①2.87g固体是氯化银，物质的量是2.87g÷143.5g/mol=0.02mol，因此根据氯原子守恒可知氯化苄的物质的量是0.02mol×100mL/20mL=0.1mol，质量是0.1mol×126.5g/mol=12.65g，则该样品的纯度为×100%=97.3%；

②由于样品混有二氯化苄、三氯化苄等杂质，因此实际测量结果可能偏高。