Question

【題目】氯化芐(C6H5CH2Cl)為無(wú)色液體，是一種重要的有機(jī)化工原料。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上用甲苯與干燥氯氣在光照條件下加熱反應(yīng)合成氯化芐、分離出氯化芐并檢驗(yàn)樣品的純度，其裝置(夾持裝置略去)如圖所示：

回答下列問(wèn)題：

（1）儀器E的名稱是______；其作用是______；其進(jìn)水口為______（填“a”或“b”）。

（2）裝置B中的溶液為______；裝置F的作用是______。

（3）用恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是______。

（4）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為______。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉K1和K2，打開K3，加熱三頸燒瓶，分餾出氯化芐，應(yīng)選擇溫度范圍為______℃。

物質(zhì)	溶解性	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）
甲苯	極微溶于水，能與乙醇、乙醚等混溶	－94.9	110
氯化芐	微溶于水，易溶于苯、甲苯等有機(jī)溶劑	－39	178.8
二氯化芐	不溶于水，溶于乙醇、乙醚	－16	205
三氯化芐	不溶于水，溶于乙醇、乙醚和苯	－7	220

（6）檢測(cè)氯化芐樣品的純度：

①稱取13.00g樣品于燒杯中，加入50.00mL 4 molL－1 NaOH水溶液，水浴加熱1小時(shí)，冷卻后加入35.00mL 40% HNO3，再將全部溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中配成100mL溶液。取20.00mL溶液于試管中，加入足量的AgNO3溶液，充分振蕩，過(guò)濾、洗滌、干燥，稱量固體質(zhì)量為2.87g，則該樣品的純度為______%（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）。

②實(shí)際測(cè)量結(jié)果可能偏高，原因是______。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 導(dǎo)出Cl2、HCl氣體，冷凝回流甲苯 b 飽和食鹽水 防止水蒸氣進(jìn)入裝置 使漏斗與燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)一致，液體順利流下 2MnO4－+10Cl－+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 178.8－205 97. 3 樣品混有二氯化芐、三氯化芐等雜質(zhì)

【解析】分析：A裝置中產(chǎn)生氯氣，利用B和C裝置分別除去氯化氫和水蒸氣，干燥后的氯氣與甲苯在裝置D中反應(yīng)生成氯化芐，多余的氯氣利用氫氧化鈉溶液吸收。通過(guò)蒸餾裝置分離出氯化芐，據(jù)此解答。

詳解：（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器E的名稱是球形冷凝管，其作用是導(dǎo)出Cl2、HCl氣體，冷凝回流甲苯；冷卻時(shí)才有逆向冷卻，則其進(jìn)水口為b。

（2）生成的氯氣中含有氯化氫，則裝置B中的溶液為飽和食鹽水，用來(lái)除去氯化氫；裝置F中的無(wú)水氯化鈣是干燥劑，其作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置。

（3）恒壓滴液漏斗可以保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等，因此用恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是使漏斗與燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)一致，液體順利流下。

（4）裝置A中制備氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－+10Cl－+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化芐的沸點(diǎn)是178.8℃，因此分餾出氯化芐應(yīng)選擇溫度范圍為178.8～205℃。

（6）①2.87g固體是氯化銀，物質(zhì)的量是2.87g÷143.5g/mol＝0.02mol，因此根據(jù)氯原子守恒可知氯化芐的物質(zhì)的量是0.02mol×100mL/20mL＝0.1mol，質(zhì)量是0.1mol×126.5g/mol＝12.65g，則該樣品的純度為12.65g/13.00g×100%＝97.3%；

②由于樣品混有二氯化芐、三氯化芐等雜質(zhì)，因此實(shí)際測(cè)量結(jié)果可能偏高。