题目内容
【题目】苯乙酮是重要的化工原料,可由苯经下述反应制备:
实验步骤如下:
实验步骤如下:
步骤1:向如图所示的三颈烧瓶中迅速加入13g粉状无水AlCl3和16mL(14g,0.18mol)无水苯。在搅拌下将4mL(4.3g,0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到三颈烧瓶中。加完后,待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流,直到不再有HCl气体逸出为止。
步骤2:将反应混合物冷却到室温,在搅拌下倒入18mL浓盐酸和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行),若仍有固体不溶物,可补加适量浓盐酸使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层,依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水MgSO4干燥。
步骤3:先在水浴上蒸馏回收物质A,然后在石棉网上加热蒸去残留的苯,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集195~202℃馏分,产量约4.1g。
(1)步骤1中搅拌回流时,冷凝水从_____(填“a”或“b”)端进水,倒置漏斗的作用是_____。
(2)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8mL),而不萃取一次(16mL)的目的是_____。用15mL10% NaOH溶液洗涤的目的是_____。
(3)步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质A为_____。
(4)本次实验苯乙酮的产率为_____。
【答案】a 防止吸收HCl时产生倒吸现象 提高苯乙酮的萃取率 除去盐酸、醋酸等酸性物质 苯 85.4%
【解析】
(1)步骤1中搅拌回流时,冷凝水从a端进水,冷却效果好,氯化氢极易溶于水,倒置漏斗的作用是防止吸收HCl时产生倒吸现象;
(2)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8mL),而不萃取一次(16mL)的目的是提高苯乙酮的萃取率,用15mL10% NaOH溶液洗涤的目的是除去盐酸、醋酸等酸性物质;
(3)由表中信息可知,苯的沸点最低,步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质A为苯;
(4)产量约4.1g为实际苯乙酮的质量,理论上生成质量为0.04mol×120g/mol=4.8g,本次实验苯乙酮的产率为4.1g/4.8g×100%=85.4%。