题目内容
对叔丁基苯酚
可用于生产油溶性酚醛树脂等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚的实验步骤如下:
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步骤1:按图16组装仪器,在X中加入2.2 mL叔丁基氯(过量)和1.41 g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解。
步骤2:向X中加入无水AlCl3固体作催化剂,不断搅拌,有气体放出。
步骤3:反应缓和后,向X中加入8 mL水和1 mL浓盐酸,即有白色固体析出。
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8 g。
(1)仪器X的名称为???????? 。
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为???????? 。若该反应过于激烈,可采取的一种措施为???????? 。
(3)图16中倒扣漏斗的作用是???????? 。
(4)实验结束后,对产品进行光谱鉴定结果如下。其中属于红外光谱的谱图是???????? (填字母)。
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(5)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为???????? 。
(1)三颈烧瓶(2分)
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用冷水浴冷却(2分)
(3)防止倒吸(2分)
(4)A(2分)
(5)80%(2分)
【解析】
试题分析:(1)三颈烧瓶;(2)该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应,从结构上分析为取代反应,故有
;减缓反应速率的方法为降低温度,采用冷水浴或冰水浴冷却;(3)反应产生极易溶解于水的氯化氢气体,且反应温度较高,故用倒扣的漏斗防止吸收氯化氢时产生倒吸;(4)A为红外光谱的谱图,B为核磁共振氢图谱;
(5)产品的理论产量为1.41÷94×150=2.25g
产率为1.8÷2.25×100%=80%
考点:考查实验化学有关问题。
Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RX
ArR+HX
△H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点 500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:
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试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
(3)有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是_______。通过 操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(4)某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管,发现产率很低(观察不到对叔丁基苯酚白色固体)且锥形瓶中有大量的白雾,他推测是作催化剂的AlCl3发生强烈水解所致,该 同学设计如下实验方案进行验证,请完成下表内容。
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实验方案 |
实验现象 |
能否说明水解 |
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①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液 |
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②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将 固体分成两份, 。 |
两份固体均溶解 |
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(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。