题目内容

10．实验室以苯、乙醛为原料，三氯化铝为催化剂来制备1，1-二苯乙烷，其反应原理为：

制备过程中其他产物会与AlCl3发生副反应．主要实验装置和步骤如下：

I．合成：
在250mL三口烧瓶中加入140mL苯（密度0.88g/mL）、19gA1C13和5.5g乙醛，在20℃时充分反应．
Ⅱ．分离与提纯：
将反应混合物倒入装有150mL，冰水和少量盐酸的烧杯中，充分搅拌，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤，在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体，过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170～172℃/6.67kPa的馏分，得12.5g 1，l-二苯乙烷．
（1）仪器a的名称：球形冷凝管；其他产物与A1C13发生副反应的化学方程式为：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；装置C的作用：吸收HCl气体．
（2）连接装置b的作用是防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应．
（3）在洗涤操作中，第二次水洗的主要目的是洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物．实验中加入少量无水硫酸镁的目的是干燥．
（4）粗产品常压蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是C，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB．

（5）本实验所得到的1，1-二苯乙烷产率约为C（填正确答案的序号）．
A．41%     B．48%    C．55%      D．65%

分析 （1）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；反应过程中 AlCl3会发生水解，故会生成副产物氢氧化铝；c装置中的倒置的漏斗是用来促进HCl气体的吸收，防止倒吸；
（2）由于 AlCl3会发生水解，故实验中需要阻止水与 AlCl3与水接触；
（3）第二次用水洗涤是为了除去可溶性杂质，无水硫酸镁是为是吸收少量水；
（4）蒸馏操作中温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，若让温度计水银球直接或在支管口下方提前接触蒸汽，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质；
（5）由方程式可知：n（乙醛）=n（苯）=n（1，l-二苯乙烷），过量计算，根据不足量物质计算理论生成1，l-二苯乙烷的质量，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%．

解答 解：（1）由仪器结构特征，可知仪器a为球形冷凝管；反应过程中 AlCl3会发生水解，故会生成副产物氢氧化铝，反应方程式为：AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；c装置吸收HCl，的倒置的漏斗是用来促进HCl气体的吸收，防止倒吸，
故答案为：球形冷凝管；AlCl3+3H2O?Al（OH）3+3HCl；吸收HCl气体；
（2）由于 AlCl3会发生水解，故实验中需要阻止水与 AlCl3与水接触，装置b的作用为：防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应，
故答案为：防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应；
（3）第二次用水洗涤是为了洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物，无水硫酸镁是为是吸收少量水，即干燥作用，
故答案为：洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物；干燥；
（4）蒸馏操作中温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，故选C；若让温度计水银球直接或在支管口下方提前接触蒸汽，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质，如AB；
故答案为：C；AB；
（5）苯物质的量为$\frac{140mL×0.88g/mL}{78g/mol}$=1.58mol，乙醛物质的量为$\frac{5.5g}{44g/mol}$=0.125mol，由方程式可知：n（乙醛）=n（苯），故乙醛不足，则n（乙醛）=n（1，l-二苯乙烷）=0.125mol，理论生成1，l-二苯乙烷的质量为：0.125mol×178g/mol=22.25g，而实际生成1，l-二苯乙烷为12.5g，故1，l-二苯乙烷的产率为：$\frac{12.5g}{22.25g}$×100%=55%，
故选：C．

点评 本题考查有机物制备实验，涉及化学实验基础、对操作与装置的分析评价、盐类水解、产率计算等，是对化学实验综合考查，较好的考查学生对知识迁移应用，难度中等．

练习册系列答案
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 完成下列填空：
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（3）若省略过程Ⅱ，直接将硫酸铝溶液加入滤液A中，铵明矾的产率会明显降低，原因是省略过程Ⅱ，因HCO3-与Al3+的水解相互促进，产生大量氢氧化铝沉淀，导致铵明矾的产率降低．
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2．某课外活动小组利用如图所示的装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛（试管丙中用水吸收产物），图中铁架台等固定装置已略去．实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约1min后鼓入空气．请填写下列空白：

（1）检验乙醛的试剂是A C（填字母）．
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（2）乙醇发生催化氧化反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO+2H2O．
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19．碳酸锂（相对分子质量74）广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业．制备流程如下：

已知：碳酸锂的溶解度为（ g/L）
温度/℃010203040506080100
Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72
（1）锂辉石（Li2Al2Si4Ox）可以用氧化物的形式表示其组成形式为Li2O•Al2O3•4SiO2．
（2）硫酸化焙烧工业反应温度控制在250-300℃，主要原因是温度低于250℃，反应速率较慢；温度高于300℃，硫酸挥发较多；同时，硫酸用量为理论耗酸量的115%左右，硫酸如果加入过多则ABC（填入选项代号）．
A．增加酸耗量  B．增加后续杂质的处理量  C．增加后续中和酸的负担
（3）水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是除去多余的硫酸，同时调整pH，除去大部分杂质．
（4）“沉锂”的化学反应方程式为Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4．
（5）“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是温度越高，碳酸锂溶解度降低，可以增加产率．过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，还可能含有碳酸钠和碳酸锂．
20．云母属于晶体，用烧热了的钢条去接触涂油薄薄一层石蜡的云母片反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为（　　）
A．云母是热的不良导体．传热不均匀
B．石蜡是热的不良导体．传热不均匀
C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性不同
D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同

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