Question

三苯甲醇（）是一种重要的化工原料和医药中间体，实验室合成三苯甲醇的合成流程如图1所示。

已知：i)格氏试剂容易水解，

ii)相关物质的物理性质如下：

物质	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
三苯甲醇	164.2	380	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚	—116.3	34.6	微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯	—30.7	156.2	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯	—34.6	212.6	不溶于水
Mg(OH)Br	常温下为固体	能溶于水，不溶于醇、醚等有机溶剂

 

iii)三苯甲醇的相对分子质量是260，纯净固体有机物一般都有固定熔点。

请回答以下问题：

（1）实验室合成三苯甲醇的装置图2，写出玻璃仪器A的名称：           ，装有无水CaCl₂的仪器A的作用是：                                 ；

（2）制取格氏试剂时要保持微沸，可以采用水浴加热，优点是           ，微沸回流时冷凝管中水流的方向是：                      （填“X→Y”或“Y→X”）；

（3）制得的三苯甲醇粗产品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等 杂质，可以设计如下提纯方案，请填写空白：

其中，操作①为：                      ；洗涤液最好选用：                      ；

A．水           B．乙醚               C．乙醇           D．苯

检验产品已经洗涤干净的操作为：                                 ；

（4）纯度测定：称取2.60g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不会反应），充分反应后，测得生成气体体积为100.80m L(标准状况）。产品中三苯甲醇质量分数为            （保留两位有效数字，已知三苯甲醇的分子式为C₁₉H₁₆O，相对分子质量为260）。

 

Answer 1

【答案】

（18分）（1）干燥管（2分）   防止空气中水蒸气进入装置（2分）

（2）受热均匀，温度易于控制（2分）     X→Y（2分）

（3）蒸馏（或分馏，2分）       A（2分）       取最后一次洗出液于试管中，滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净（3分）

（4）90%（3分）

【解析】

试题分析：（1）读图2可得，A是干燥管；因为格林试剂容易水解，无水氯化钙是中性干燥剂，主要是防止空气中水蒸气进入装置， 防止格林试剂水解，导致三本甲醇的产量降低；（2）由于水的沸点为100℃，水浴可以控制加热的温度不超过100℃，且可以使反应均匀受热；冷凝管中冷却水采取逆流原理，水流方向是低进高出，即沿X→Y的方向流动；（3）读已知信息ii)中有关物质的物理性质，三苯甲醇、乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯是互溶液体混合物，但各组成成分的沸点相差较大，因此粗产品分离的方法是蒸馏或分馏，则操作①是蒸馏或分馏，目的是除去乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等杂质；由于碱式溴化镁能溶于水，不溶于醇、醚等有机溶剂，则操作②的目的是除去碱式溴化镁；由于三苯甲醇不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，因此洗涤液最好选择水，不能选择乙醚、乙醇、苯等有机溶液，防止又引入乙醚、乙醇、苯等新的杂质；多余的水可以用无水氯化钙等干燥剂除去，再次蒸馏即可得到纯净的三本甲醇；由于合成流程图中加入氯化铵饱和溶液，沉淀的主要成分是碱式溴化镁， 沉淀具有吸附可溶性离子的性质，则沉淀表面可能吸附着氯离子或铵根离子，根据氯离子的性质可以设计实验方案检验沉淀是否洗涤干净，即取最后一次洗出液于试管中，滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净；（4）由于氢气的体积=100.80mL=0.1008L，标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol，n=V/V_m，则氢气的物质的量=0.1008L÷22.4L/mol；由于三苯甲醇只含有1个羟基，由于2mol羟基与2molNa发生置换反应，生成1molH₂，则1mol三苯甲醇与足量Na反应最多放出0.5mol H₂，即三苯甲醇的物质的量是氢气的2倍，则三苯甲醇的物质的量为0.1008L÷22.4L/mol×2；由于三苯甲醇的分子式为C₁₉H₁₆O，相对分子质量为260，m=n•M，则产品中三苯甲醇的质量为0.1008L÷22.4L/mol×2×260g/mol=2.34g，由于产品的质量为2.60g，则产品中三苯甲醇的质量分数为2.34g÷2.60g×100%=90%。

考点：考查综合实验及化学计算，涉及常用仪器的名称、干燥剂的作用、水浴加热的优点、冷凝管中冷却水的流向、混合物分离提纯的方法、洗涤液的选择、沉淀洗涤干净的方法、物质的量在化学方程式中的应用、气体体积、气体摩尔体积、物质的量、摩尔质量、三苯甲醇的质量和纯度计算、有效数字的处理等。