Question

1．二茂鐵的化學(xué)式為（C₅H₅）₂Fe，它是一種橙黃色針狀晶體，熔點(diǎn)173--174℃，100℃以上顯著升華，沸點(diǎn)249℃，不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚和苯等有機(jī)溶劑，可作高性能的火箭燃料添加劑．實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵的反應(yīng)原理為：8KOH+2C₅H₆+FeCl₂•4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（C₅H₅）₂Fe+2KCl+6KOH•H₂O實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（加熱及磁力攪拌裝置未畫出）．
（1）通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置中空氣，防止實(shí)驗(yàn)過程中亞鐵離子被氧化KOH固體所起的作用是使環(huán)戊二烯（C₅H₆）脫去質(zhì)子，另一個(gè)作用是吸收反應(yīng)生成水
（2）下列有關(guān)反應(yīng)開始和結(jié)束的實(shí)驗(yàn)操作合理的是bc（填編號(hào)）．
a．先加熱，再通冷凝水 b．先通冷凝水，再加熱
c．先停止加熱，再停止通冷凝水 d．先停止通冷凝水，再停止加熱
（3）反應(yīng)后可用乙醚萃取、蒸餾分離得到二茂鐵粗產(chǎn)品，若欲進(jìn)一步提純，最簡單的方法是升華；若本次實(shí)驗(yàn)取用環(huán)戊二烯（密度為0.877g•cm^-3） 6.6mL其它物質(zhì)足量，所得產(chǎn)品質(zhì)量為5.0g，則產(chǎn)率為61.3%（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）二茂鐵中鐵是+2價(jià)，易被空氣中氧氣氧化；由方程式可知，KOH吸收反應(yīng)生成水；
（2）應(yīng)用冷凝水充分冷卻，防止有機(jī)物揮發(fā)或產(chǎn)品升華；
（3）二茂鐵易升華，利用升華進(jìn)行提純；根據(jù)戊二烯計(jì)算二茂鐵的理論產(chǎn)量，產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%．

解答 解：（1）二茂鐵中鐵是+2價(jià)，易被空氣中氧氣氧化，通入氮?dú)馀疟M裝置中空氣，防止實(shí)驗(yàn)過程中亞鐵離子被氧化，由方程式可知，KOH吸收反應(yīng)生成水，
故答案為：排盡裝置中空氣，防止實(shí)驗(yàn)過程中亞鐵離子被氧化；吸收反應(yīng)生成水；
（2）開始時(shí)，應(yīng)先投入冷凝水防止有機(jī)物揮發(fā)，導(dǎo)致?lián)p失；反應(yīng)結(jié)束后，先停止加熱，再停止通冷凝水，防止有機(jī)物揮發(fā)或產(chǎn)品升華，
故答案為：bc；
（3）二茂鐵易升華，利用升華進(jìn)行提純，二茂鐵的理論產(chǎn)量為$\frac{0.877g/mL×6.6mL}{66g/mol}$×$\frac{1}{2}$×186g/mol=8.1561g，則產(chǎn)率=$\frac{5.0g}{8.1561g}$×100%=61.3%，
故答案為：升華；61.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)，涉及對(duì)操作與藥品的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純、產(chǎn)率計(jì)算等，題目素材中學(xué)比較陌生，注意對(duì)題目信息的一樣，難度中等．