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:Ar+RXArR+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90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:


试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知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100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。

(14分)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:

2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
反应物和产物的相关数据如下

 
相对分子质量
沸点/℃
密度(g/cm3
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
 
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为                       
(2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去           ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗
     (填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤④中最后一次水洗的目的是                  
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集       (填选项字母)左右的馏分。
a.100℃     h. 117℃     c. 135℃    d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为            
(7)本实验中,正丁醚的产率为          

(15分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2?yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:

实验序号
实  验
实验现象
结  论
实验Ⅱ
将实验I中收集到的气体点燃
安静燃烧,火焰呈淡蓝色
气体成分为        
实验Ⅲ
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量      
 
        
白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
     稀溶液
产生白色沉淀,溶液红色变浅
溶液中存在CO32离子
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                   
②白色不溶物的化学式为                      
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。

(17分)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下:

(1)甲酸还原氧化钯的化学方程式为                  
(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁元素的存在形式是    (写化学式)。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。
 ①气体B的化学式为            
 ②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 
(4)钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯的适宜条件是:反应温度为            ,反应时间约为  ,含钯的样品与王水的质量比为          

(5)700℃“焙烧1”的目的是                                    , 550℃“焙烧2”的目的是                              。

(15分)某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。
Ⅰ.【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为                                    ;     
猜想2:所得沉淀为                             
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。
Ⅱ.【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
Ⅲ.【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;

Ⅳ.【问题讨论】
能证明猜想1成立的实验现象是                                                          
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K,                          
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可以测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是                           
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为                                        

 0  99215  99223  99229  99233  99239  99241  99245  99251  99253  99259  99265  99269  99271  99275  99281  99283  99289  99293  99295  99299  99301  99305  99307  99309  99310  99311  99313  99314  99315  99317  99319  99323  99325  99329  99331  99335  99341  99343  99349  99353  99355  99359  99365  99371  99373  99379  99383  99385  99391  99395  99401  99409  203614 

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