Question

【題目】聯(lián)芐()是一種重要的有機(jī)合成中間體，實驗室可用苯和1，2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)為原料，在無水AlCl3催化下加熱制得，其制取步驟為：

(一)催化劑的制備：下圖是實驗室制取少量無水AlCl3的相關(guān)實驗裝置的儀器和藥品：

（1）將上述儀器連接成一套制備并保存無水AlCl3的裝置，各管口標(biāo)號連接順序為：d接e，_______接_______，_________接________，_________接________。

（2）有人建議將上述裝置中D去掉，其余裝置和試劑不變，也能制備無水AlCl3。你認(rèn)為這樣做是否可行__________(填“可行”或“不可行”)，你的理由是________________。

（3）裝置A中隱藏著一種安全隱患，請?zhí)岢鲆环N改進(jìn)方案：_____________。

(二)聯(lián)芐的制備

聯(lián)芐的制取原理為：

反應(yīng)最佳條件為n(苯) ：n(1，2－二氯乙烷)＝10 ：1，反應(yīng)溫度在60－65℃之間。

實驗室制取聯(lián)芐的裝置如下圖所示(加熱和加持儀器略去)：

實驗步驟：

在三口燒瓶中加入120．0mL苯和適量無水AlCl3，由滴液漏斗滴加10．7 mL1，2－二氯乙烷，控制反應(yīng)溫度在60－65℃，反應(yīng)約60min。將反應(yīng)后的混合物依次用稀鹽酸、2％Na2CO3溶液和H2O洗滌分離，在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體，靜止、過濾，先常壓蒸餾，再減壓蒸餾收集170～172℃的餾分，得聯(lián)芐18．2 g。

相關(guān)物理常數(shù)和物理性質(zhì)如下表

名稱	相對分子質(zhì)量	密度/(gcm-1)	熔點/℃	沸點/℃	溶解性
苯	78	0.88	5.5	80.1	難溶水，易溶乙醇
1，2-二氯乙烷	99	1.27	-35.3	83.5	難溶水，可溶苯
無水氯化鋁	133.5	2.44	178(升華)	遇水水解，微溶苯
聯(lián)芐	182	0.98	52	284	難溶水，易溶苯

（4）儀器a的名稱為______________，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的優(yōu)點是_________。

（5）洗滌操作中，水洗的目的是_____________；無水硫酸鎂的作用是______________。

（6）常壓蒸餾時，最低控制溫度是________________。

（7）該實驗的產(chǎn)率約為______________。(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】（1）f,g,h,a,b,c

（2）不可行，制得的Cl2中混有的HCl與Al反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸。

（3）在硬質(zhì)玻璃管與廣口瓶之間用粗導(dǎo)管連接，防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞。

（4）球形冷凝管；可以使液體順利滴下。

（5）洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性無機(jī)物)；吸水劑(干燥劑)。

（6）83．5℃（7）72．85%

【解析】

試題分析：（1）驗室制備無水氯化鐵，需要先制取氯氣，用2裝置，根據(jù)題意3用于除去氯氣中的氯化氫，4用于干燥氯氣，由于無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3nH2O，所以5防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，同時吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，則儀器的連接順序為d→e→f→g→h→a→b→c，故答案為：f；g；h；a；b；c；

（2）將上述裝置中D去掉，其余裝置和試劑不變，不能制備無水AlCl3，因為制得的Cl2中混有的HCl與Al反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸，故答案為：不可行；制得的Cl2中混有的HCl與Al反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸；

（3）為了防止AlCl3冷凝成固體會造成試管堵塞，在硬質(zhì)玻璃管與廣口瓶之間用粗導(dǎo)管連接，故答案為：在硬質(zhì)玻璃管與廣口瓶之間用粗導(dǎo)管連接，防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞；

（4）根據(jù)實驗儀器的特點，知道該裝置的名稱是：球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的優(yōu)點是可以使液體順利滴下，故答案為：球形冷凝管；可以使液體順利滴下；

（5）洗滌操作中，第二次水洗主要是除去氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機(jī)物)，洗滌后加入少量無水硫酸鎂固體，目的是吸收產(chǎn)品中少量的水分，也可以用氯化鈣代替，做吸水劑(干燥劑)，故答案為：洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性無機(jī)物)；吸水劑(干燥劑)；

（6）常壓蒸餾時，減壓蒸餾，可降低沸點，避免溫度過高，導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，根據(jù)物質(zhì)的熔沸點的高低，需要最低控制溫度是83.5℃，故答案為：83.5℃；

（7）120mL苯(密度0.88g/mL)的物質(zhì)的量為mol=1.35mol，10.2mL1，2-二氯乙烷的物質(zhì)的量為mol=0.137mol，根據(jù)苯、1，2-二氯乙烷為原料制備聯(lián)苯的方程式可知，苯過量，所以產(chǎn)品的理論產(chǎn)量為0.137mol×182g/mol=24.98g，產(chǎn)率=×100%=×100%=72.85%，故答案為：72.85%。