氯苯是染料、醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要原料。實驗室中制備氯苯的裝置如圖所示(其中夾持儀器已略去),其原理是苯與干燥的氯氣在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯,同時會有少量苯發(fā)生副反應(yīng)生成二氯苯。苯及其生成物沸點如表所示:
有機(jī)物 |
苯 |
氯苯 |
鄰二氯苯 |
間二氯苯 |
對二氯苯 |
沸點/℃ |
80.0 |
132.2 |
180.4 |
172.0 |
173.4 |
請回答下列問題:
(1)儀器a中盛有KMnO
4晶體,儀器b中盛有濃鹽酸。打開儀器b中活塞,使?jié)恹}酸緩緩滴下,儀器a中發(fā)生反應(yīng)時,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
1:5
1:5
。
(2)儀器b中側(cè)管的作用是
平衡氣壓,確保滴液漏斗中液體可以順利滴下
平衡氣壓,確保滴液漏斗中液體可以順利滴下
,儀器c的名稱是
球形冷凝管
球形冷凝管
。
(3)儀器e中盛裝試劑的作用是
干燥氯氣
干燥氯氣
。
(4)儀器d中盛有苯、FeCl
3粉末,儀器a中生成的氣體經(jīng)過儀器e進(jìn)入儀器d中,在FeCl
3催化作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
。
(5)該方法制備的氯苯中含有很多雜質(zhì)??赏ㄟ^如下流程提純氯苯:氯苯混合物
純凈氯苯。
①水洗并分液可除去HCl、部分Cl
2和
FeCl3
FeCl3
(填化學(xué)式);
②堿洗前先進(jìn)行水洗的目的是
減少后續(xù)堿洗操作時堿的用量,節(jié)約成本
減少后續(xù)堿洗操作時堿的用量,節(jié)約成本
;
③最后一步分離出純凈氯苯的方法是
蒸餾
蒸餾
,溫度控制在
132.2℃
132.2℃
可收集產(chǎn)品。
(6)工業(yè)生產(chǎn)中使用1t苯可制得1.35t氯苯,則氯苯的產(chǎn)率為
93.6%
93.6%
。(保留1位小數(shù)點)