题目内容

1.三苯甲醇是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇[(C6H53COH]的合成流程如图1所示.

已知:Ⅰ)格氏试剂容易水解:
+H2O→+Mg(OH)Br(碱式溴化镁)
Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
物质熔点沸点溶解性
三苯甲醇164.2℃380℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚-116.3℃34.6℃微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯-30.7℃156.2℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯-34.6℃212.6℃不溶于水
Mg(OH)Br常温下为固体能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂
Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点.
请回答以下问题:
(1)实验室合成三苯甲醇的装置如图2,写出玻璃仪器A的名称干燥管,装有无水CaCl2的仪器A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解.
(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是受热均匀,便于控制温度,微沸回流时冷凝管中水流的方向是X→Y(填“X→Y”或“Y→X”).
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁、氯化铵等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:
粗产品$\stackrel{操作①}{→}$$\stackrel{②溶解、过滤}{→}$$\stackrel{③洗涤、干燥}{→}$ 三苯甲醇
其中,操作①为:蒸馏;洗涤液最好选用:A.
A.水B.乙醚C.乙醇D.苯
检验产品已经洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净.
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80mL(标准状况).产品中三苯甲醇质量分数为(保留两位有效数字).若配成乙醇溶液,来测三苯甲醇质量分数90%,结果会偏高(填“偏高”、“不变”或“偏低”).

分析 (1)图中玻璃仪器A的名称是干燥管,由于格氏试剂容易水解,A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置;
(2)利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度;冷凝管内水流的方向和气流的方向是相反的;
(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物,三苯甲醇的沸点最高,所以先用蒸馏的方法除去有机杂质;碱式溴化镁溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水;检查洗涤是否干净,取少量最后一次洗涤液于试管中,用硝酸银溶液检验是否含有溴离子;
(4)由2-OH~H2可计算出三苯甲醇的物质的量,再根据m=nM计算三苯甲醇的质量,进而计算产品中三苯甲醇的质量分数.

解答 解:(1)图中玻璃仪器A的名称是干燥管,由于格氏试剂容易水解,A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格式试剂水解,
故答案为:干燥管;防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解;
(2)采用水浴加热,受热均匀,便于控制温度,冷凝管内水流的方向和气流的方向是相反的;微沸回流时冷凝管中水流的方向是X到Y,
故答案为:受热均匀,便于控制温度;X→Y;
(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物,三苯甲醇的沸点最高,所以先用蒸馏或分馏的方法除去有机杂质;
由于碱式溴化镁溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水,故选a;
检查洗涤是否干净的一般步骤是:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净,
故答案为:蒸馏或分馏;A;取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净;
(4)由2-OH~H2,可知三苯甲醇的物质的量是 $\frac{0.1008L}{22.4L/mol}$×2=0.009mol,所以产品中三苯甲醇的质量是0.009mol×260g/mol=2.34g,则产品中三苯甲醇的质量分数=$\frac{2.34g}{2.60g}$×100%=90%,若配成乙醇溶液,来测三苯甲醇质量分数,金属钠可以和乙醇之间反应,所以结果会偏高.
故答案为:90%;偏高.

点评 本题考查有机物合成实验、物质的分离与洗涤等基本操作、对实验装置的分析评价等,较好的考查学生对数据的应用、阅读获取信息的能力以及知识迁移应用,难度大.

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