题目内容
【题目】实验室模拟合成
和CH3CH2CH2Br的方法如图1。
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已知:甲苯和液溴在有少量水存在时也能反应(如图2):
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实验室模拟合成对溴甲苯和1-溴丙烷的流程和相关数据如表:
物质 | 甲苯 | 1-丙醇 | 1-溴丙烷 | 对溴甲苯 | 邻溴甲苯 |
沸点(℃) | 110.8 | 97.2 | 71 | 184.3 | 181.7 |
(1)实验室存放液溴的试剂瓶需密闭,同时瓶中要加入____,以减少溴的挥发.写出甲苯和液溴反应生成对溴甲苯的化学方程式___。
(2)反应装置如图3所示:
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①图中玻璃仪器a的名称是____,方块b中为某玻璃仪器,其名称是___。
②三颈烧瓶中开始加入了甲苯、铁粉和水。加入的适量水的作用是:易于控制温度和____,加热搅拌操作中加入浓硫酸,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸的作用是____。
(3)操作I的名称是___,操作Ⅲ的名称是___。
【答案】水(或者H2O)
+Br2
+HBr 冷凝管 分液漏斗 吸收反应生成的HBr气体 催化剂 分液 蒸馏
【解析】
甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,然后用分液漏斗分离,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,以此解答该题。
(1)液溴为深红棕色液体,易挥发,为减少挥发,可用水封的方法保存;甲苯和液溴反应生成对溴甲苯和溴化氢,发生取代反应;
(2)甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,然后用分液漏斗分离,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,以此解答该题;
①依据装置图分析仪器名称和作用,b处是加入粗产品的仪器用分液漏斗分液加入;
②依据生成的溴化氢极易溶于水分析其作用;
(3)依据上述分析可知操作Ⅰ时分液,操作Ⅲ为蒸馏分离方法。
(1)实验室存放液溴的试剂瓶需密闭,液溴为深红棕色液体,易挥发,为减少挥发,可用水封的方法保存,以减少溴的挥发;甲苯和液溴发生取代反应生成对溴甲苯的化学方程式:
+Br2
+HBr;故答案为:水(或H2O);
+Br2
+HBr;
(2)①依据装置图分析仪器名称和作用分析仪器a为冷凝管,b处是加入粗产品的仪器用分液漏斗分液加入,方块b中为某玻璃仪器为分液漏斗;故答案为:冷凝管;分液漏斗;
②依据生成的溴化氢极易溶于水分析,三颈烧瓶中开始加入了甲苯、铁粉和水,加入的适量水的作用是:易于控制温度和吸收溴化氢,加热搅拌操作中加入浓硫酸,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸的作用是催化剂的作用;故答案为:吸收反应生成的HBr气体;催化剂;
(3)依据上述分析可知操作Ⅰ时分液,操作Ⅲ为蒸馏分离方法,故答案为:分液;蒸馏。