Question

20．氯苯在染料、醫(yī)藥工業(yè)中有廣泛的應用，某實驗小組利用如圖裝置合成氯苯（支撐用的鐵架臺部分省略）并通過一定操作提純氯苯．

反應物和產物的相關數(shù)據列表如下：

	密度/g•cm-3	沸點/℃	水中溶解性
苯	0.879	80.1	微溶
氯苯	1.11	131.7	不溶

請按要求回答下列問題．
（1）裝置A中橡膠管c的作用是，裝置E的作用是除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染．
（2）實驗時；使a中的濃鹽酸緩緩滴下，可觀察到儀器b內的現(xiàn)象是有黃綠色氣體生成，寫出反應的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（3）為證明氯氣和苯發(fā)生的是取代而不是加成反應，該小組用裝置F說明，則裝置F置于D和E之間（填字母），F(xiàn)中小試管內CCl₄的作用是除去氯氣，還需使用的試劑是硝酸酸化的硝酸銀溶液．
（4）已知D中加入5mL苯，經過提純后收集到氯苯3.0g，則氯苯的產率為47.3%（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）橡膠管可以使燒瓶和分液漏斗中的壓強相等；E吸收尾氣；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應生成黃綠色氣體氯氣和氯化錳；
（3）如果苯和氯氣發(fā)生的是取代反應，則有HCl生成，如果發(fā)生的是加成反應，則無HCl生成，用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗HCl，需要先除去未反應的氯氣；
（4）根據苯的質量計算生成氯苯的理論產量，進而計算氯苯的產率．

解答 解：（1）橡膠管可以平衡儀器a，b內的氣壓，使?jié)恹}酸能順利滴下；生成的氯化氫和過量的氯氣污染空氣，裝置E可以除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染；
故答案為：平衡儀器a，b內的氣壓，使?jié)恹}酸能順利滴下；除去氯氣和氯化氫氣體，防止大氣污染；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應生成黃綠色氣體氯氣和氯化錳，離子反應為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：有黃綠色氣體生成；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）如果苯和氯氣發(fā)生的是取代反應，則有HCl生成，如果發(fā)生的是加成反應，則無HCl生成，用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗HCl，裝置F應介于D、E之間，由于為反應的氯氣與硝酸銀溶液也含有生成氯化銀沉淀，故四氯化碳溶液的作用是除去氯氣；
故答案為：D和E；除去氯氣；硝酸酸化的硝酸銀溶液；
（4）5mL苯的質量為5mL×0.879g/mL=4.395g，則理論上得到氯苯的質量為$\frac{4.395g}{78g/mol}$×112.5g/mol≈6.33g，故氯苯的產率為$\frac{3g}{6.33g}$×100%=47.3%；
故答案為：47.3．

點評 本題考查有機物合成實驗，涉及化學儀器、物質的分離提純、對裝置的分析評價、化學計算等，是對基礎知識的綜合考查，需要學生具備扎實基礎與靈活運用知識的能力，難度中等．