题目内容

20.亚磷酸二乙酯[HPO(OC2H52]为重要的阻燃增塑剂,实验室采用三氯化磷和无水乙醇制备亚磷酸二乙酯:PCl3+4C2H5OH→HPO(OC2H52+HCl↑+2C2H5Cl+H2O;实验步骤如下:
①将40mL三氯甲烷和36.8g(0.8mol)无水乙醇混合后加入250mL三口烧瓶中.
②从仪器A中滴加20mL三氯甲烷和27.5g(0.2mol)PCl3混合溶液,用冰水控温6~8℃,开动搅拌器,约1h滴加完毕.
③将反应物倒入烧杯中,用10%的碳酸钠溶液中和至pH为7~8,再用去离子水洗涤三次,在仪器B中分离.
④减压蒸馏,收集产品,得23.32g产品.
(1)装置图中仪器A名称为恒压滴液漏斗;步骤③中仪器B名称为分液漏斗;图中NaOH溶液的作用为吸收反应生成的HCl.
(2)用碳酸钠溶液洗涤的目的是除去PCl3、HCl等酸性物质;用去离子水洗涤的目的是除去Na2CO3及部分C2H5OH.
(3)减压蒸馏除得到产品外还可回收的有机物有CHCl3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH(写两个结构简式)
(4)本次实验产率为84.5%(填数值).

分析 (1)由仪器结构特征,可知仪器A为恒压滴液漏斗;分离两种互不相溶的液体在分液漏斗中进行;氢氧化钠溶液可以吸收酸性气体;
(2)制得的亚磷酸二乙酯中有PCl3、HCl等酸性物质,可以用碳酸钠除去,而去离子水可以除去Na2CO3及部分C2H5OH,据此答题;
(3)反应后的混合溶液中有CHCl3、C2H5Cl、C2H5OH等,都可以用减压蒸馏得到;
(4)化学方程式为PCl3+4C2H5OH→HPO(OC2H52+HCl↑+2C2H5Cl+H2O,根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算.

解答 解:(1)由仪器结构特征,可知仪器A为恒压滴液漏斗;分离两种互不相溶的液体在分液漏斗中进行,所以仪器B名称为分液漏斗;三氯化磷和无水乙醇制备亚磷酸二乙酯,根据元素守恒可知,产物质中有氯化氢,氢氧化钠溶液可以吸收氯化氢气体,
故答案为:恒压滴液漏斗;分液漏斗;吸收反应生成的HCl;
(2)制得的亚磷酸二乙酯中有PCl3、HCl等酸性物质,可以用碳酸钠除去,而去离子水可以除去Na2CO3及部分C2H5OH,
故答案为:除去PCl3、HCl等酸性物质;除去Na2CO3及部分C2H5OH;
(3)反应后的混合溶液中有CHCl3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH等,都可以用减压蒸馏得到,
故答案为:CHCl3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH;
(4)化学方程式为PCl3+4C2H5OH→HPO(OC2H52+HCl↑+2C2H5Cl+H2O,可知0.2molPCl3恰好和0.8mol无水乙醇反应生成亚磷酸二乙酯为0.2mol,其质量为27.6g,所以其产率为(23.32g÷27.6g)×100%=84.5%,
故答案为:84.5%.

点评 本题考查了有机物的制备实验,为高考常见题型,涉及化学仪器识别、对试剂与操作的分析平衡、化学平衡移动、物质的分离提纯、产率计算等,侧重考查学生分析解决问题能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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8.某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究.
实验Ⅰ.制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.现利用如图所示装置进行实验.

(1)装置③的作用是防止倒吸.
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;装置④中制备NaClO2的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤如下:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38-60℃的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.
实验Ⅱ.测定某亚氯酸钠样品的纯度
设计如下实验方案,并进行实验:
①确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-);将所得混合液配成250mL待测溶液.
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点.重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).
(4)达到滴定终点时的现象为溶液由蓝色变为无色,且30 s内不变色.
(5)该样品中NaClO2的质量分数为$\frac{90.5cv}{4m}%$(用含m、c、V的代数式表示).
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为4I-+O2+4H+=I2+2H2O.
15.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2═CH2
CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题:
(1)在A装置的实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应    b.加快反应速度     c.防止乙醇挥发   d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)  
a.水    b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液       d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液    c.碘化钠溶液    d.乙醇
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发.

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