题目内容

14.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/℃
58.81,2-二氯乙烷83.5
苯甲醛179间溴苯甲醛229
其实验步骤为:
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.

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)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;
(2)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,三种物质中无水AlCl3为催化剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,苯甲醛为反应物,
故答案为:AlCl3
(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,
故答案为: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.

点评 本题考查有机物的制备,为高考常见题型和高频考点,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.

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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 5.580.1 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 2.44190 178(升华)  遇水分解,微溶苯
联苄  182 0.9852 284 难溶水,易溶苯 
(4)仪器a的名称为球形冷凝管,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.
(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)

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