Question

氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用，某实验小组利用如下装置合成氯苯（支撑用的铁架台部分省略）并通过一定操作提纯氯苯。

反应物和产物的相关数据列表如下：

	密度/g·cm^－^3	沸点/℃	水中溶解性
苯	0.879	80.1	微溶
氯苯	1.11	131.7	不溶

请按要求回答下列问题。

（1）装置A中橡胶管c的作用是______________，装置E的作用是__________________。

（2）实验时；使a中的浓盐酸缓缓滴下，可观察到仪器b内的现象是________________，写出反应的离子方程式______________________________________。

（3）为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应，该小组用装置F说明，则装置F置于________之间（填字母），F中小试管内CCl₄的作用是___________________，还需使用的试剂是______________。

（4）已知D中加入5 mL苯，经过提纯后收集到氯苯3.0 g，则氯苯的产率为_________%（保留三位有效数字）。

Answer

平衡仪器a,b 内的气压，使浓盐酸能顺利滴下（或答“平衡仪器a,b 内的气压”） 除去氯气和氯化氢气体，防止大气污染 有黄绿色气体生成 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O D和E 除去氯气 硝酸银溶液（或其它合理答案） 47.3

【解析】

二氧化锰和浓盐酸生成的氯气经B中的饱和食盐水除去氯气中的HCl，再经C中的浓硫酸除去水蒸气，进入D中和苯在铁催化下发生反应，多余的氯气以及D中生成的HCl不能排放到空气中，用E中的碱石灰吸收。若向证明苯和氯气发生的取代而不是加成反应，只需要检验取代反应生成的HCl即可。

（1）反应中有气体生成，因此恒压漏斗的主要作用是平衡仪器a，b内的气压，使浓盐酸能顺利滴下；D中反应生成氯苯与HCl，未反应的氯气、HCl会污染环境，需要进行尾气处理，故装置E的作用是除去氯气和氯化氢气体，防止污染大气；

（2）A中发生反应为二氧化锰与盐酸反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，因此观察到仪器b内的现象是有黄绿色气体生成；

（3）如果苯和氯气发生的是取代反应，则有HCl生成，如果发生的是加成反应，则无HCl生成，用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl，装置F应介于D、E之间，由于为反应的氯气与硝酸银溶液也含有生成氯化银沉淀，故四氯化碳溶液的作用是除去氯气；

（4）5mL苯的质量为5mL×0.879g/mL=4.395g，则理论上得到氯苯的质量为4.395g/78g/mol×112.5g/mol≈6.33g，故氯苯的产率为3g/6.33g×100%=47.3%。