Question

6．联苄（）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH₂CH₂Cl）为原料，在无水AlCl₃催化下加热制得，其制取步骤为：
（一）催化剂的制备：图1是实验室制取少量无水AlCl₃的相关实验装置的仪器和药品：

（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl₃的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，f接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl₃．你认为这样做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl₃冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．实验室制取联苄的装置如图2所示（加热和加持仪器略去）：

实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl₃，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二氯乙烷，控制反应温度在60-65℃，反应约60min．将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na₂CO₃溶液和H₂O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO₄固体，静止、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2g．
相关物理常数和物理性质如下表    

名称	相对分子质量	密度/（g•cm-3）	熔点/℃	沸点/℃	溶解性
苯	78	0.88	5.5	80.1	难溶水，易溶乙醇
1，2一二氯乙烷	99	1.27	-35.3	83.5	难溶水，可溶苯
无水氯化铝	133.5	2.44	190	178（升华）	遇水水解，微溶苯
联苄	182	0.98	52	284	难溶水，易溶苯

（4）仪器a的名称为球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下．
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物；无水硫酸镁的作用是干燥．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为73.00%．（小数点后保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （一）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，可用食盐晶体和浓硫酸替代盐酸，为得到干燥的氯化铁，生成的氯气需除去氯化氢、水，可分别通过饱和食盐水、浓硫酸，然后在装置A中反应生成氯化铝，为防止污染空气和氯化铝的水解，A还要连接E装置，以吸收氯气和水，以此解答该题；
（二）（4）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；滴液漏斗可以平衡漏斗内液体和下面的三颈烧瓶中的压强，便于漏斗内液体流下；
（5）第二次用水洗涤是为了除去可溶性杂质，无水硫酸镁是为是吸收少量水；
（6）常压蒸馏时，主要是除去混合物中的未反应的1，2一二氯乙烷，因为1，2一二氯乙烷的沸点为83.5℃，据此控制温度；
（7）由方程式可知：n（1，2一二氯乙烷）=2n（苯）=n（1，l-二苯乙烷），过量计算，根据不足量物质计算理论生成1，l-二苯乙烷的质量，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%；

解答 解：（一）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，可用食盐晶体和浓硫酸替代盐酸，为得到干燥的氯化铁，生成的氯气需除去氯化氢、水，可分别通过饱和食盐水、浓硫酸，然后在装置A中反应生成氯化铝，为防止污染空气和氯化铝的水解，A还要连接E装置，以吸收氯气和水，
（1）根据上面的分析可知，将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl₃的装置，各管口标号连接顺序为：d→e→f→g→h→a→b→c，
故答案为：f；g；h；a；b；c；
（2）如果将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，则制得的Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸，所以D装置不能去掉，
故答案为：不可行；制得的Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸；
（3）装置A中制得的氯化铝容易将导管堵塞，所以可以在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl₃冷凝成固体造成堵塞，
故答案为：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl₃冷凝成固体造成堵塞；
（二）（4）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；滴液漏斗可以平衡漏斗内液体和下面的三颈烧瓶中的压强，便于漏斗内液体流下，
故答案为：球形冷凝管；可以使液体顺利滴下；
（5）第二次用水洗涤是为了洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物，无水硫酸镁是为是吸收少量水，即干燥作用，
故答案为：洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物；干燥；
（6）常压蒸馏时，主要是除去混合物中的未反应的1，2一二氯乙烷，因为1，2一二氯乙烷的沸点为83.5℃，所以常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃，
故答案为：83.5℃；
（7）苯物质的量为$\frac{120mL×0.88g/mL}{78g/mol}$=1.35mol，1，2一二氯乙烷的物质的量为 $\frac{10.7×1.27}{99}$mol=0.137mol，由方程式可知苯过量，则n（1，2一二氯乙烷）=n（1，l-二苯乙烷）=0.137mol，理论生成1，l-二苯乙烷的质量为：0.137mol×182g/mol=24.93g，而实际生成1，l-二苯乙烷为18.2g，故1，l-二苯乙烷的产率为：$\frac{18.2g}{24.93g}$×100%=73.00%，
故答案为：73.00%；

点评 本题考查制备实验方案设计，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验能力的考查，明确原理是解题关键，注意把握相关基本实验方法和操作的把握．