题目内容
2．联苄（
）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）为原料，在无水AlCl3催化下加热制得，其制取步骤为：（一）催化剂的制备
下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品：
（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，h接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3．你认为这样做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．
实验室制取联苄的装置如下图所示（加热和加持仪器略去）：
实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二
氯乙烷，控制反应温度在60-65℃，反应约60min．将反应后的混合物依次用稀盐酸、
2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过
滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2g．
相关物理常数和物理性质如下表
| 名称 | 相对分子质量 | 密度/（g•cm-3） | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
| 苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水，易溶乙醇 |
| 1，2-二氯化烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 难溶水，可溶苯 |
| 无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178（升华） | 遇水分解，微溶苯 |
| 联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶水，易溶苯 |
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性无机物）；无水硫酸镁的作用是吸水剂（干燥剂）．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为72.85%．（小数点后保留两位有效数字）
分析 （1）根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以用E干燥、尾气处理装置；
（2）根据HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸来分析；
（3）AlCl3冷凝成固体会造成试管堵塞，据此回答；
（4）根据实验仪器的特点来确定其名称，结合液滴漏斗和普通分液漏斗的特点以及使用原理来回答；
（5）洗涤操作中，第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠（或洗掉可溶性无机物），洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，目的是吸收产品中少量的水分，也可以用氯化钙代替；
（6）减压蒸馏，可降低沸点，根据实验目的以及物质的熔沸点来回答；
（7）120mL苯（密度0.88g/mL）的物质的量为$\frac{120×0.88}{78}$mol=1.35mol，10.2mL1，2-二氯乙烷的物质的量为$\frac{10.7×1.27}{99}$mol=0.137mol，根据苯、1，2-二氯乙烷为原料制备联苯的方程式可知，苯过量，所以产品的理论产量为0.137mol×182g/mol=24.98g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．
解答 解：（1）实验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用2装置，根据题意3用于除去氯气中的氯化氢，4用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O，所以5防止空气中的水蒸气进入，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气，则仪器的连接顺序为d→e→f→g→h→a→b→c，
故答案为：f；g；h；a；b；c；
（2）将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，不能制备无水AlCl3，因为制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸，
故答案为：不可行；制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸；
（3）为了防止AlCl3冷凝成固体会造成试管堵塞，在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，
故答案为：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞；
（4）根据实验仪器的特点，知道该装置的名称是：球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下，
故答案为：球形冷凝管；可以使液体顺利滴下；
（5）洗涤操作中，第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠（或洗掉可溶性无机物），洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，目的是吸收产品中少量的水分，也可以用氯化钙代替，做吸水剂（干燥剂）．
故答案为：洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性无机物）；吸水剂（干燥剂）；
（6）常压蒸馏时，减压蒸馏，可降低沸点，避免温度过高，导致副反应的发生，根据物质的熔沸点的高低，需要最低控制温度是83.5℃，
故答案为：83.5℃；
（7）120mL苯（密度0.88g/mL）的物质的量为$\frac{120×0.88}{78}$mol=1.35mol，10.2mL1，2-二氯乙烷的物质的量为$\frac{10.7×1.27}{99}$mol=0.137mol，根据苯、1，2-二氯乙烷为原料制备联苯的方程式可知，苯过量，所以产品的理论产量为0.137mol×182g/mol=24.98g，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{28.2g}{24.98g}$×100%=72.85%，
故答案为：72.85%．
点评 本题考查制备实验方案设计，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验能力的考查，明确原理是解题关键，注意把握相关基本实验方法和操作的把握．
| A． | 对2HI（g）?H2（g）+I2（g）平衡体系增加压强使颜色变深 | |
| B． | 反应CO（g）+NO2（g）?CO2（g）+NO（g）△H＜0升高温度使平衡向逆方向移动 | |
| C． | 合成氨反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施 | |
| D． | 在溴水中存在如下平衡：Br2（g）+H2O（l）?HBr（aq）+HBrO（aq），当加入NaOH溶液后颜色变浅 |
| 温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
| 平衡常数 | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$，△H＜0（填“＜”、“＞”或“=”）
（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是B．
A．提高反应温度 B．移出部分CO2
C．加入合适的催化剂 D．减小容器的容积
（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率v（CO2）=0.006 mol•L-1•min-1，CO的平衡转化率为60%．
（4）1000℃时，在（2）的平衡体系中，各加0.5molCO和0.5molCO2，v正＞v逆（填“＜”、“＞”或“=”），平衡向正向移动（填“正向”、“逆向”或“不移动”）．
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度（℃） | |
| 500 | 800 | ||
| ①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g） | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）?H2O （g）+CO（g） | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O （g） | K3 | ||
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）判断反应③△H＜0；△S＜0（填“＞”“=”或“＜”）
在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol，此时v（正）＞v（逆） （填“＞”“=”或“＜”）
（4）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是加入催化剂．
实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛（实验装置如图，相关物质的沸点见附表）．附表 相关物质的沸点（101kPa）
| 物质 | 沸点/℃ | 物质 | 沸点/℃ |
| 溴 | 58.8 | 1，2-二氯乙烷 | 83.5 |
| 苯甲醛 | 179 | 间溴苯甲醛 | 229 |
步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓H2SO4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．有机层用10%NaHCO3溶液洗涤．
步骤3：经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤．
步骤4：减压蒸馏有机层，收集相应馏分．
（1）实验装置中冷凝管的主要作用是冷凝回流，锥形瓶中的溶液应为NaOH．
（2）步骤1所加入的物质中，有一种物质是催化剂，其化学式为AlCl3．
（3）步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机层，是为了除去溶于有机层的Br2、HCl（填化学式）．
（4）步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是除去有机相的水．
（5）步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止间溴苯甲醛被氧化．
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液． 已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH
②有 关有机物的沸点：
| 试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
| 沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
（1）从实验安全考虑，B瓶中除了加反应液外，还需加入沸石；若用同位素18O示踪 法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示18O位置的化学方程式：CH3CO18OH+C2H5OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H218O
（2）球形干燥管C的作用是防倒吸．若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液 呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO32-+H2O=HCO3-+OH-；反应结束后D 中的现象是溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅．
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇；再加入（此空从下列选项中选择）B，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得较纯净的乙酸乙酯．
A．五氧化二磷B．无水硫酸钠C．碱石灰D．生石灰
（4）蒸馏时需要的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收器、锥形瓶．
