题目内容
17.步骤1:将三颈瓶中的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和20.3mL苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却.
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液.有机相用10%NaHCO3溶液洗涤.
步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤.
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分.
附表:相关物质的一些信息(101kPa)
| 物质 | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 物质 | 沸点/℃ | 相对分子质量 |
| 溴 | 58.8 | 160 | 1,2-二氯乙烷 | 83.5 | 99 |
| 苯甲醛 | 179 | 106 | 间溴苯甲醛 | 229 | 185 |
(2)仪器b的主要作用是冷凝回流,锥形瓶中的溶液应为NaOH.
(3)步骤二中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相的目的是除去Br2、HCl.
(4)步骤三中加入无水MgSO4固体的作用是除去有机相的水.
(5)步骤四中采用减压蒸馏技术,是为了防止间溴苯甲醛被氧化.
(6)已知苯甲醛的密度为1.05g/mL,步骤四最终收集到24.1g间溴苯甲醛,则产率为64.8%(保留3位有效数字)
分析 苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,通式生成HBr,经冷凝回流可到间溴苯甲醛,生成的HBr用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有Br2,加入HCl,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题.
解答 解:(1)由仪器装置可知a为分液漏斗,b为冷凝管,故答案为:分液漏斗;冷凝管;
(2)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,以增大产率,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,
故答案为:冷凝回流;NaOH;
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与Br2、HCl反应,除去Br2、HCl,
故答案为:除去Br2、HCl;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水MgSO4固体,可起到除去有机相的水的作用,
故答案为:除去有机相的水;
(5)减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,
故答案为:间溴苯甲醛被氧化;
(6)苯甲醛的质量为1.05g/mL×20.3mL=21.3g,苯甲醛完全反应生成间溴苯甲醛的理论产量为21.3g×$\frac{185}{106}$=37.2g,则理论产量为$\frac{24.1}{37.2}×100%$=64.8%.
故答案为:64.8%.
点评 本题为2015年高考化学江苏卷化学选做题实验化学部分的改编,本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.
练习册系列答案
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Ⅰ.向溶液中加入稀盐酸后有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
Ⅲ.若向Ⅰ所得溶液中加入过量NaOH浓溶液并加热,产生有刺激性气味的气体,最终溶液无沉淀生成;
Ⅳ.向Ⅲ所得溶液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成.
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该溶液中一定存在的阳离子为Al3+、NH4+,一定不存在的离子为Fe2+、Ba2+、CO32-.
(2)检验溶液中可能还存在的阳离子的方法为用洁净铂丝蘸取原溶液进行焰色反应,若火焰呈黄色,原溶液中存在Na+,若不出现黄色,则不存在Na+.
(3)写出实验Ⅰ发生反应的离子方程式:6I-+2NO3-+8H+=2NO↑+3I2+4H2O.
(4)写出实验Ⅳ中生成白色絮状沉淀的化学方程式:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3.
| 阳离子 | Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+、NH4+ |
| 阴离子 | Cl-、CO32-、SO42-、NO3-、I- |
Ⅰ.向溶液中加入稀盐酸后有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
Ⅲ.若向Ⅰ所得溶液中加入过量NaOH浓溶液并加热,产生有刺激性气味的气体,最终溶液无沉淀生成;
Ⅳ.向Ⅲ所得溶液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成.
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该溶液中一定存在的阳离子为Al3+、NH4+,一定不存在的离子为Fe2+、Ba2+、CO32-.
(2)检验溶液中可能还存在的阳离子的方法为用洁净铂丝蘸取原溶液进行焰色反应,若火焰呈黄色,原溶液中存在Na+,若不出现黄色,则不存在Na+.
(3)写出实验Ⅰ发生反应的离子方程式:6I-+2NO3-+8H+=2NO↑+3I2+4H2O.
(4)写出实验Ⅳ中生成白色絮状沉淀的化学方程式:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3.
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