题目内容
【题目】实验室以苯、乙醛为原料,AlCl3为催化剂制备1,1–二苯乙烷,其反应原理为:
已知:AlCl3固体遇水会发生较强烈水解。
I.制取装置如下图所示。
(1)该反应需控制反应温度为20℃。控制20℃的方法是__________;该反应不高于20℃的可能原因是(任写一种可能的原因):_____________________。
(2)图中装置a的作用是________________;装置b的作用是____________;装置c的作用是_________________。
Ⅱ.实验结束后,将三口烧瓶中的混合物倒入冷稀盐酸中,用分液漏斗分离出有机层,依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤,洗涤后加入少量无水硫酸镁固体,过滤、蒸馏,得到1,1–二苯乙烷。
(1)洗涤操作中,第二次水洗的目的是____________;无水硫酸镁也可用物质____________________代替。
(2)三口烧瓶中加入120mL苯(密度0.88g/mL)、19gA1C13和3.7g乙醛,20℃时充分反应,制得纯净的1,1–二苯乙烷7.6g。该实验的产率约为(保留三位有效数字)____________。
【答案】 将三口烧瓶置于20℃的水浴中 乙醛的沸点低,温度较高,乙醛挥发,产率降低(或温度高会发生副反应)(合理即得分) 冷凝、回流 防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应 吸收氯化氢 洗掉残留的碳酸钠和氯化铝、盐酸(或洗掉可溶性无机物) 氯化钙(合理即得分) 49.6%
【解析】I.(1)乙醛的沸点低,温度较高时,乙醛挥发,使得反应产率降低,所以该反应需控制反应温度为20℃,控制温度的方法可以通过水水浴的方式,即将三口烧瓶置于20℃的水浴中,故答案为:将三口烧瓶置于20℃的水浴中;乙醛的沸点低,温度较高,乙醛挥发,产率降低(或温度高会发生副反应);
(2)仪器a为冷凝管,对反应混合物进行冷凝回流,氯化铝水解可得氯化氢和氢氧化铝,反应方程式为AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,氯化铝极易水解,所以要防止烧杯中的水蒸气进入三口烧瓶,引起氯化铝的水解,装置b处用干燥剂吸水,防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应,装置c可以吸收反应生成的氯化氢,防止污染空气,故答案为:冷凝、回流;防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应;吸收氯化氢
Ⅱ.(1)1,1-二苯乙烷的密度小于水,所以产品在上层,洗涤操作中,第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物),洗涤后加入少量无水硫酸镁固体,目的是吸收产品中少量的水分,也可以用氯化钙代替,故答案为:洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物);氯化钙;
(2)120mL苯(密度0.88g/mL)的物质的量为mol=1.35mol,3.7g乙醛的物质的量为mol=0.084mol,根据苯、乙醛为原料制备1,1-二苯乙烷的方程式可知,苯过量,所以产品的理论产量为0.084mol×182g/mol=15.3g,所以1,1-二苯乙烷的产率约为×100%=49.6%,故答案为:49.6%。
【题目】钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)一Q
压强(kPa) | 13.33 | 53.32 | 101.3 |
K的沸点(℃) | 590 | 710 | 770 |
Na的沸点(℃) | 700 | 830 | 890 |
KCl的沸点(℃) | 1437 | ||
NaCl的沸点(℃) | 1465 |
该反应的平衡常数可表示为:K=C(K),各物质的沸点与压强的关系见上表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________,而反应的最高温度应低于________。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是____________。
(3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=______
(4)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)如图所示,在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1____T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是____。