题目内容
【题目】实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置如图,相关物质的沸点见附表)。附表 相关物质的沸点(101 kPa)
物质 | 沸点/℃ | 物质 | 沸点/℃ |
溴 | 58.8 | 1,2-二氯乙烷 | 83.5 |
苯甲醛 | 179 | 间溴苯甲醛 | 229 |
其实验步骤为:
步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60 ℃,缓慢滴加经浓H2SO4h!t干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
平台步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用10%NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:减压蒸馏有机层,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是 ,锥形瓶中的溶液应为 。
(2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为 。
(3)步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机层,是为了除去溶于有机层的 (填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是 。
(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止 。
【答案】(1)冷凝回流 NaOH(或KOH)
(2)AlCl3
(3)Br2、HCl
(4)除去有机相的水
(5)间溴苯甲醛被氧化
【解析】
试题分析:(1)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,以增大产率,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气;
(2)将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合,三种物质中无水AlCl3为催化剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,苯甲醛为反应物;
(3)由于反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与Br2、HCl反应,从而除去;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水MgSO4固体,可起到除去有机相的水的作用;
(5)减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化。
【题目】实验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示,主要步骤:
①在a试管中按2∶3∶2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;
③小火加热a试管中的混合液;
④等b试管中收集到约2 mL产物时停止加热。撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:________。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是_____________________;步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是_______________________________。
(3)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图A所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 | 试管a中试剂 | 试管b中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·L-1 浓硫酸 | 饱和Na2CO3溶液 | 5.0 |
B | 3 mL乙醇、2 mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1 H2SO4 | 1.2 | |
D | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
① 实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol·L-1 。
② 分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③ 加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是 。
④为充分利用反应物,该同学又设计了图中甲、乙两个装置(利用乙装置时,待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物)。你认为更合理的是______。理由是:____________________。