Question

Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法，在合成上有很大的实用价值，该反应可以简单表示如下：
ArH+RX

无水AlCl3

ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）．某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇（沸点90.7℃）与盐酸反应制得叔丁基氯（沸点 50℃），再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚（熔点99℃）．反应流程及实验装置如图：

试回答下列问题：
（I ）实验装置烧杯中漏斗的作用是

 

（2）已知Fridel-Cxafts反应是放热反应，为防止 叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率，应将锥形瓶置于

 

（填“冷水浴“或“热水浴”）中．
（3）有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是

 

通过操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯．
（4）某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管，发现产率很低（观察不到对叔丁基苯酚白 色固体）且锥形瓶中有大量的白雾，他推测是作催化剂的AlCl₃发生强烈水解所致，该 同学设计如下实验方案进行验证，请完成下表内容．

实验方案	实验现象	能否说明水解
①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液
②将充分冒白雾后的液体抽滤，得不溶性固体，将 固体分成两份	两份固体均溶解

（5）若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应，从反应液中提取出对叔丁基苯 酚，将其配成OOmL乙醇溶液，移取25．OOmL溶液：，滴定，消耗NaOH物质的量为5×1O^-4mol则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为

 

．

Answer 1

分析：（1）反应生成HCl，HCl极易溶于水，实验装置烧杯中漏斗的作用是防止液体倒吸；
（2）反应是放热反应，反应过程中溶液温度容易升高，且生成大量的HCl气体，而叔丁基氯的沸点只有50.7℃，若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率；
（3）有机层中会溶解一些HCl，加入饱和氯化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl；分离互溶的液体采取蒸馏操作；
（4）①锥形瓶中白雾是由于HCl与水蒸气结合所致，盐酸与硝酸银反应生成氯化银；
反应中生成HCl，氯化铝不发生水解，锥形瓶内也会有白雾现象；
②若是氯化铝水解产生HCl所致，则会生成氢氧化铝沉淀，将不溶物固体分成两份，一份加入足量的盐酸，另一份加入足量的氢氧化钠溶液，两份固体均溶解说明是氯化铝水解所致；
（5）根据消耗氢氧化钠的物质的量计算100mL溶液中对叔丁基苯酚的物质的量，叔丁基苯酚的物质的量等于转化的苯酚的物质的量，根据m=nM计算转化的苯酚的物质的量，苯酚的转化率等于叔丁基苯酚的物质的量产率，据此计算解答．

解答：解：（1）反应生成HCl，HCl极易溶于水，实验装置烧杯中漏斗的作用是防止液体倒吸，
故答案为：防止液体倒吸；
（2）反应是放热反应，反应过程中溶液温度容易升高，且生成大量的HCl气体，而叔丁基氯的沸点只有50.7℃，若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率，故应用冷水浴冷却，
故答案为：冷水浴；
（3）有机层中会溶解一些HCl，加入饱和氯化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl，除去叔丁基氯中的HCl，再进行蒸馏操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯，
故答案为：除去叔丁基氯中的HCl；蒸馏；
（4）①锥形瓶中白雾是由于HCl与水蒸气结合所致，盐酸与硝酸银反应生成氯化银，有白色沉淀产生；
反应中生成HCl，氯化铝不发生水解，锥形瓶内也会有白雾现象，不能说明是氯化铝水解所致，
故答案为：有白色沉淀产生；不能；
②若是氯化铝水解产生HCl所致，则会生成氢氧化铝沉淀，将不溶物固体分成两份，一份加入足量的盐酸，另一份加入足量的氢氧化钠溶液，两份固体均溶解说明是氯化铝水解所致，
故答案为：一份加入足量的盐酸，另一份加入足量的氢氧化钠溶液；能；
（5）移取25．OOmL溶液消耗NaOH物质的量为5×1O^-4mol，则100mL溶液中对叔丁基苯酚的物质的量为5×1O^-4mol×

100mL

25mL

，叔丁基苯酚的物质的量等于转化的苯酚的物质的量，苯酚的转化率等于叔丁基苯酚的物质的量产率为

5×10-4mol× 100mL 25mL ×94g/mol

9.4g

×100%，
故答案为：

5×10-4mol× 100mL 25mL ×94g/mol

9.4g

×100%．

点评：本题有机物的合成为载体，考查化学实验，题目综合性较大，涉及对实验原理的理解、对装置的分析评价、对实验条件的选择控制、实验方案设计、物质分离提纯、化学计算等，难度中等，是对学生综合能力的考查．