Question

【题目】二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一

已知：①二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华；沸点是249℃。

②制备二茂铁的反应原理是：2KOH+FeCl2+2C5H6= Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

实验步骤为：

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min；

②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯（C5H6, 密度为0.95g/cm3），搅拌；

③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO（二甲亚砜，作溶剂）配成的溶液25mL装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45min滴完，继续搅拌45min；

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌；

⑤将c中的液体转入分液漏斗中，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液；

⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品。

回答下列问题：

（1）仪器b的名称是________________________.

（2）步骤①中通入氮气的目的是____________________________________________________.

（3）仪器c的适宜容积应为(选编号)：_________

①100mL ②250mL ③500mL

（4）步骤⑤用盐酸洗涤的目的是__________________________________________________

（5）步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯，该过程在图二中进行，其操作名称为_________；该操作中棉花的作用是______________________________________________________.

（6）为了确认得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是__________________________；若最终制得纯净的二茂铁4.3g，则该实验的产率为____________（保留三位有效数字）。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化 ② 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 测定所得固体的熔点 58.4%

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）根据仪器的特点，仪器b为球形冷凝管；（2）Fe2＋具有还原性，能被氧气氧化，根据实验目的，通入氮气的目的是排除装置的空气，防止Fe2＋被氧化；（3）根据实验，加入到仪器c中液体体积总和为(60＋5.5＋25＋25)mL=115.5mL，因此选用250mL的三颈烧瓶，故②正确；（4）根据制备二茂铁的化学反应方程式，以及所给的KOH、氯化铁、环戊二烯的量，加入KOH应是过量的，因此步骤⑤中加入盐酸的目的是除去多余的KOH；（5）根据信息①，二茂铁在100℃时易升华，因此图二操作名称为升华，棉花的作用是防止升华的二茂铁进入空气中；（6）利用二茂铁的熔点低的特点，检验是否是二茂铁；环戊二烯的质量为5.5×0.95g=5.225g，FeCl2的质量为6.5g，根据反应方程式FeCl2过量，根据环戊二烯进行计算，理论上产生二茂铁的质量为5.225×186/(2×66)g=7.3625g，产率为4.3/7.3625×100%=58.4%。