题目内容
13.乙醚是化工生产中重要的溶剂,也用作药物生产的萃取剂和医疗上的麻醉剂.实验室通过乙醇脱水制备:【原理】2CH3CH2OH$→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$ CH3CH2OCH2CH3+H2O
(170℃时产生CH2=CH2,长时间加热还会发生脱水、氧化还原反应等)
【主要物质物理性质】
| 物质 | 熔点℃ | 沸点℃ | 溶解性 | ||
| 水 | 醇 | 醚 | |||
| 浓硫酸 | 10.35 | 340 | 互溶 | 互溶 | 互溶 |
| 乙醚 | -89.12 | 34.5 | 微溶(在盐溶液中溶解度降低) | 互溶 | 互溶 |
| 乙醇 | -114.5 | 78.4 | 极易溶 | 极易溶 | 极易溶 |
【实验步骤】
I、加浓硫酸和95%乙醇各12mL于三颈瓶中,并将三颈瓶浸入冰水中冷却,将25mL95%乙醇加入滴液漏斗,组装好仪器.
II、加热三颈瓶,使反应瓶温度迅速上升到140℃,然后开始慢慢滴加乙醇,控制合适的滴加速度,维持反应温度在135-145℃.
III、反应停止后,去掉热源,得粗产品.
IV、将粗产品转入仪器A,依次用8mL5%NaOH溶液、8mL试剂B、8mL(两次)饱和CaCl2溶液洗涤.
V、处理后的粗产品最后用无水氯化钙干燥至澄清,经操作C得到16.8g乙醚.
请回答:
(1)在步骤I中,向三颈瓶中加乙醇和浓硫酸的顺序是先加乙醇,再加浓硫酸.
(2)比较改进装置中两根冷凝管中水温的高低,如果用橡皮管将一个冷凝管的出水口接到另外一个冷凝管的进水口,有关说法和操作方法最合理的是B.
A、冷凝管1的水温相对高,水流方向为a→b→d→c
B、冷凝管1的水温相对高,水流方向为d→c→a→b
C、冷凝管2的水温相对高,水流方向为a→b→d→c
D、冷凝管2的水温相对高,水流方向为d→c→a→b
(3)反应过程中发现温度计1正常,温度计2的读数比预计温度高,为保证实验成功,可进行的操作是D
A、适当加快滴液漏斗中乙醇的滴加速度 B、降低加热装置的加热温度
C、将温度计2拔高一点 D、加快冷凝管中水的流速
(4)改进装置能将产率提高50%,传统装置产率低的主要原因是传统装置中乙醇被大量蒸出,降低了产率.
(5)在步骤IV中,仪器A的名称是分液漏斗.
(6)在步骤IV中,用NaOH溶液时为了除去二氧化硫、二氧化碳,然后用试剂B洗涤NaOH,以免跟CaCl2产生沉淀,试剂B最好是饱和NaCl溶液(“乙醇”、“蒸馏”、“饱和NaCl”溶液).
分析 (1)根据浓硫酸的稀释操作进行解答;
(2)改进装置提高乙醇的利用率,冷凝管1冷却乙醇,不冷却乙醚,冷凝管2冷却乙醚,乙醇的沸点高于乙醚,则冷凝管1中的温度较高,冷凝管2中的温度较低,结合采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管充满冷凝水,充分冷却;
(3)温度计2的读数比预计温度高,可能有乙醇蒸出,冷凝水未能充分冷却,应加快冷凝管中水的流速;
(4)传统装置中乙醇被蒸出;
(5)粗产品洗涤后需要进行分液分离;
(6)会反应副反应生成二氧化硫、二氧化碳,用NaOH溶液时为了除去二氧化硫、二氧化碳,然后饱和NaCl溶液洗涤NaOH,以免跟CaCl2产生沉淀,可以降低乙醚的溶解度.
解答 解:(1)向三颈瓶A加乙醇和浓硫酸的顺序为:先加入乙醇,再慢慢倒入浓硫酸,边倒边搅拌,
故答案为:乙醇;浓硫酸;
(2)改进装置提高乙醇的利用率,冷凝管1冷却乙醇,不冷却乙醚,冷凝管2冷却乙醚,乙醇的沸点高于乙醚,则冷凝管1中的温度较高,冷凝管2中的温度较低,结合采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管充满冷凝水,充分冷却,水流方向为d→c→a→b,
故选:B;
(3)温度计2的读数比预计温度高,可能有乙醇蒸出,冷凝水未能充分冷却,应加快冷凝管中水的流速,
故选:D;
(4)传统装置中乙醇被大量蒸出,降低了产率,
故答案为:传统装置中乙醇被大量蒸出,降低了产率;
(5)粗产品洗涤后需要进行分液分离,仪器A为分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(6)会反应副反应生成二氧化硫、二氧化碳,用NaOH溶液时为了除去二氧化硫、二氧化碳,用饱和氯化钠水溶液洗涤,以免跟CaCl2产生沉淀,既可以洗去残留在乙醚中的碱,又可以减少乙醚在水中的溶解度.
故答案为:除去二氧化硫、二氧化碳;饱和NaCl溶液.
点评 本题考查有机物合成实验,涉及对装置与原理的分析评价、物质的分离提纯等,是对基础知识的综合考查,需要学生具备扎实的基础与分析处理问题的能力.
| A. | 镁的燃烧反应 | B. | 盐酸与氢氧化钠的反应 | ||
| C. | 水的分解反应 | D. | 铝与盐酸的反应 |
①托盘天平 ②量筒 ③烧杯 ④温度计 ⑤小试管 ⑥酒精灯.
| A. | ①②⑤ | B. | ②③④ | C. | ②③⑥ | D. | 全部 |
| A. | 钠在氧气中燃烧,钠的氧化产物: | |
| B. | 铁在Cl2中燃烧,铁的氧化产物: | |
| C. | A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液后体系中铝元素的存在形式: | |
| D. | FeI2溶液中通入Cl2,铁元素存在形式: |
| A. | 5种 | B. | 6种 | C. | 7种 | D. | 8种 |