题目内容

8．实验室以苯、乙醛为原料，三氯化铝为催化剂来制备1，1-二苯乙烷，其反应原理为：

制备过程中其他产物会与AlCl3发生副反应．主要实验装置和步骤如下：
I．合成：
在250mL三口烧瓶中加入140mL苯（密度0.88g/mL）、19gA1C13和5.5g乙醛，在20℃时充分反应．

Ⅱ．分离与提纯：
将反应混合物倒入装有150mL，冰水和少量盐酸的烧杯中，充分搅拌，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤，在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体，过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170～172℃/6.67kPa的馏分，得12.5g 1，l-二苯乙烷．
（1）仪器a的名称：球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；其他产物与A1C13发生副反应的化学方程式为：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；装置C的作用：吸收HCl气体．
（2）连接装置b的作用是防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应．
（3）在洗涤操作中，第二次水洗的主要目的是洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠（或洗掉可溶性无机物）．实验中加入少量无水硫酸镁的目的是干燥．
（4）粗产品常压蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是C，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB．

（5）本实验所得到的1，1-二苯乙烷产率约为C（填正确答案的序号）．
A．41%    B．48%    C．55%      D．65%

分析 （1）a仪器名称是球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；产物中含有水，氯化铝属于强酸弱碱盐，易水解；
氯化铝水解生成HCl，HCl有刺激性气味，不能直接排空，且极易溶于水；
（2）氯化铝易水解生成氢氧化铝，干燥管中物质吸收水蒸气防止氯化铝水解；
（3）第二次水洗目的是洗去可溶性无机物；无水硫酸镁具有吸水性；
（4）蒸馏时温度计测量馏分温度；温度计位置越高，得到馏分温度越高；
（5）根据原料和转化关系可先计算出1，1-二苯乙烷的理论产量，再根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算1，1-二苯乙烷产率；

解答 解：（1）a仪器名称是球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；氯化铝属于强酸弱碱盐，易水解，产物中含有水，所以氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl，水解方程式为AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；
氯化铝水解生成HCl，HCl有刺激性气味，不能直接排空，且极易溶于水，所以用水吸收生成的HCl，为防止倒吸，尾气处理装置连接倒置漏斗，
故答案为：球形冷凝管（或冷凝管或冷凝器）；AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；吸收HCl气体；
（2）尾气处理装置中用水作吸收剂，氯化铝易水解生成氢氧化铝，为防止烧杯中的水蒸气进入反应装置中，所以用干燥管中物质吸收水蒸气，
故答案为：防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应；
（3）第二次水洗目的是洗去可溶性无机物，如氯化铝、盐酸和碳酸钠；
无水硫酸镁具有吸水性，能作干燥剂，所以无水硫酸镁的作用是作干燥剂，
故答案为：洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠（或洗掉可溶性无机物）；干燥；
（4）蒸馏时温度计测量馏分温度，所以温度计水银球位于烧瓶支管口处；温度计位置越高，得到馏分温度越高，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB，故答案为：C；AB．
（5）根据题中条件可知，苯的物质的量为$\frac{140×0.88}{78}$mol=1.58mol，乙醛的物质的量为$\frac{5.5}{44}$mol=0.125mol，根据物质转化关系，苯过量，所以1，1-二苯乙烷的理论产量为0.125×（77+77+28）g=22.75，所以1，1-二苯乙烷的产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{12.5g}{22.75g}$×100%=55%，
故选C；

点评 本题考查制备实验方案设计，侧重考查学生分析、基本操作等能力，明确实验原理是解本题关键，知道每个仪器作用、物质的性质，学生对于制备实验较陌生，对于有机物性质较陌生，从而导致得分率较低，为学习难点．

练习册系列答案
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18．已知工业上铝的生产流程如下：

（1）工业上先从铝土矿获得氧化铝，这一过程包括三个环节，写出这一过程的化学方程式为Al2O3（铝土矿）+2NaOH═2NaAlO2+H2O、NaAlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+NaHCO3、2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O
（2）电解铝时的电解质为氧化铝-冰晶石熔融液，常加入少量氯化钙的目的是降低熔点
（3）电解铝时的两极反应式为：阳极反应6O2--12e-=3O2↑阴极反应4Al3++12e-=4Al阳极碳块需要定期更换，其原因是阳极产生的氧气与阳极材料中的碳发生反应
（4）已知电解铝生产1mol铝时消耗电能2.2×106J，槽电压为4.0V，一个电子的电量为1.6×10-19C，则铝电解时电能利用率为52.54%．
19．下列离子方程式正确的是（　　）
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C．向酸化的FeSO4溶液中滴入少量H2O2溶液：H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O
D．用惰性电极电解饱和的KCl溶液：2H++2Cl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2
16．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是（　　）
元素代号XYZW
原子半径/pm1601437066
主要化合价+2+3+5、+3、-3-2
A．X、Y元素的金属性X＜Y
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C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质可以和Z单质在放电条件下发生化合反应
3．化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用．下列做法与社会可持续发展理念相违背的是（　　）
A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C．过度开采矿物资源，促进地方经济发展
D．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
13．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2．已知：
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ•moL-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•moL-1
2H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•moL-1

（1）写出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的热化学方程式：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
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①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图1所示．图中t3时引起平衡移动的条件可能是加压，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3．
②温度为T℃时，将1mol N2和2mol H2放入容积为0.5L的密闭容器中，充分反应后测得N2的平衡转化率为50%．则反应在T℃时的平衡常数为4mol-2•L2．
③目前工业合成氨的原理是：N2+3H2$?_{500℃、铁触媒}^{20-50MPa}$2NH3如图2表示随条件改变，平衡体系中氨气体积分数的变化趋势．当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（填序号，下同）c，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是a．
（3）常温下氨气和HCl均极易溶于水，现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合，所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）．
20．某元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是（　　）
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17．A、B、C、D、E、F是属于短周期主族元素，A的原子半径是短周期中最大的、B元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，C元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n，D元素与C元素同主族，E元素原子与B元素原子的最外层电子数之比为1：1，F的一种原子中，质量数与质子数之差为零，请回答下列问题：
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（2）B2-的离子结构示意图为，化合物ABF的电子式为；
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（4）用B2和F2以及30%的KOH溶液制造一种电池，电池工作时，电解质力的K+向正（填“正”、“负”）极移动，电池的正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
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18．下列关于乙醇和乙酸的说法正确的是（　　）
A．都是常用调味品的主要成分B．都能使紫色石蕊溶液褪色
C．都能和CaCO3反应D．都能发生酯化反应

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