三苯甲醇()是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體,實驗室合成三苯甲醇的合成流程如圖1所示。

已知:i)格氏試劑容易水解,

ii)相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下:

物質(zhì)
熔點(℃)
沸點(℃)
溶解性
三苯甲醇
164.2
380
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機溶劑
乙醚
—116.3
34.6
微溶于水,溶于乙醇、苯等有機溶劑
溴苯
—30.7
156.2
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機溶劑
苯甲酸乙酯
—34.6
212.6
不溶于水
Mg(OH)Br
常溫下為固體
能溶于水,不溶于醇、醚等有機溶劑
 
iii)三苯甲醇的相對分子質(zhì)量是260,純凈固體有機物一般都有固定熔點。
請回答以下問題:
(1)實驗室合成三苯甲醇的裝置圖2,寫出玻璃儀器A的名稱:          ,裝有無水CaCl2的儀器A的作用是:                                

(2)制取格氏試劑時要保持微沸,可以采用水浴加熱,優(yōu)點是          ,微沸回流時冷凝管中水流的方向是:                     (填“X→Y”或“Y→X”);
(3)制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機物和堿式溴化鎂等雜質(zhì),可以設(shè)計如下提純方案,請?zhí)顚懣瞻祝?br />
其中,操作①為:                     ;洗滌液最好選用:                     
A.水           B.乙醚               C.乙醇           D.苯
檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為:                                ;
(4)純度測定:稱取2.60g產(chǎn)品,配成乙醚溶液,加入足量金屬鈉(乙醚與鈉不會反應(yīng)),充分反應(yīng)后,測得生成氣體體積為100.80m L(標準狀況)。產(chǎn)品中三苯甲醇質(zhì)量分數(shù)為           (保留兩位有效數(shù)字,已知三苯甲醇的分子式為C19H16O,相對分子質(zhì)量為260)。

(18分)(1)干燥管(2分)  防止空氣中水蒸氣進入裝置(2分)
(2)受熱均勻,溫度易于控制(2分)    X→Y(2分)
(3)蒸餾(或分餾,2分)       A(2分)      取最后一次洗出液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則已經(jīng)洗滌干凈(3分)
(4)90%(3分)

解析試題分析:(1)讀圖2可得,A是干燥管;因為格林試劑容易水解,無水氯化鈣是中性干燥劑,主要是防止空氣中水蒸氣進入裝置, 防止格林試劑水解,導致三本甲醇的產(chǎn)量降低;(2)由于水的沸點為100℃,水浴可以控制加熱的溫度不超過100℃,且可以使反應(yīng)均勻受熱;冷凝管中冷卻水采取逆流原理,水流方向是低進高出,即沿X→Y的方向流動;(3)讀已知信息ii)中有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì),三苯甲醇、乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯是互溶液體混合物,但各組成成分的沸點相差較大,因此粗產(chǎn)品分離的方法是蒸餾或分餾,則操作①是蒸餾或分餾,目的是除去乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等雜質(zhì);由于堿式溴化鎂能溶于水,不溶于醇、醚等有機溶劑,則操作②的目的是除去堿式溴化鎂;由于三苯甲醇不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,因此洗滌液最好選擇水,不能選擇乙醚、乙醇、苯等有機溶液,防止又引入乙醚、乙醇、苯等新的雜質(zhì);多余的水可以用無水氯化鈣等干燥劑除去,再次蒸餾即可得到純凈的三本甲醇;由于合成流程圖中加入氯化銨飽和溶液,沉淀的主要成分是堿式溴化鎂,沉淀具有吸附可溶性離子的性質(zhì),則沉淀表面可能吸附著氯離子或銨根離子,根據(jù)氯離子的性質(zhì)可以設(shè)計實驗方案檢驗沉淀是否洗滌干凈,即取最后一次洗出液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則已經(jīng)洗滌干凈;(4)由于氫氣的體積=100.80mL=0.1008L,標準狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol,n=V/Vm,則氫氣的物質(zhì)的量=0.1008L÷22.4L/mol;由于三苯甲醇只含有1個羥基,由于2mol羥基與2molNa發(fā)生置換反應(yīng),生成1molH2,則1mol三苯甲醇與足量Na反應(yīng)最多放出0.5mol H2,即三苯甲醇的物質(zhì)的量是氫氣的2倍,則三苯甲醇的物質(zhì)的量為0.1008L÷22.4L/mol×2;由于三苯甲醇的分子式為C19H16O,相對分子質(zhì)量為260,m=n?M,則產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量為0.1008L÷22.4L/mol×2×260g/mol=2.34g,由于產(chǎn)品的質(zhì)量為2.60g,則產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量分數(shù)為2.34g÷2.60g×100%=90%。
考點:考查綜合實驗及化學計算,涉及常用儀器的名稱、干燥劑的作用、水浴加熱的優(yōu)點、冷凝管中冷卻水的流向、混合物分離提純的方法、洗滌液的選擇、沉淀洗滌干凈的方法、物質(zhì)的量在化學方程式中的應(yīng)用、氣體體積、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、三苯甲醇的質(zhì)量和純度計算、有效數(shù)字的處理等。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:問答題

(5分)某含C、H、O三種元素的有機物4.6 g完全燃燒,若將生成的氣體全部通過濃硫酸,則濃硫酸質(zhì)量增加5.4 g;若將生成的氣體全部通過足量的過氧化鈉,過氧化鈉的質(zhì)量增加6.2 g(假定氣體全部吸收)。
(1)試通過計算推斷該有機物的分子式。
(2)該有機物有多種同分異構(gòu)體,其中一種能和Na反應(yīng)生成H2,請試寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式:________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

已知某醇燃料含有碳、氫、氧三種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比,可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒,并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置,得到如下表所列的實驗結(jié)果(假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收):

 
實驗前
實驗后
(干燥劑+U形管)的質(zhì)量
101.1 g
102.9 g
(石灰水+廣口瓶)的質(zhì)量
312.0 g
314.2 g
 
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求:
(1)實驗完畢后,生成物中水的質(zhì)量為________ g,
假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽,其質(zhì)量為________ g;
(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為________ g;
(3)生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為________ g;
(4)該燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為________;
(5)已知這種醇的每個分子中含有一個氧原子,則該醇的分子式為__________,結(jié)構(gòu)簡式為_______________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

鄰叔丁基對苯二酚(TBHQ) 是一種新穎的食品抗氧劑,其制備原理為:

實驗過程中的主要步驟如下:
步驟1.向三口燒瓶中加入5.5g對苯二酚,5.OmL濃磷酸及20mL二甲苯(裝置如圖所示),啟動攪拌器。

步驟2.緩緩加熱到100-110°C,慢慢滴加7.5mL叔丁醇和5mL二甲苯組成的溶液,30-60min內(nèi)滴完。
步驟3.升溫到135-140°C,恒溫回流2.5h。
步驟4.將反應(yīng)液冷卻到120°C,直到反應(yīng)完成
步驟5.將反應(yīng)液倒入燒杯,并用熱水洗滌三口燒瓶,洗液并入燒杯中。
步驟6.冷卻結(jié)晶,抽濾,回收濾液中的二甲苯和磷酸
步驟7.用二甲苯重結(jié)晶、脫色、冷水洗滌、干燥
(1)磷酸在實驗中的作用是_____。
(2)本實驗中二甲苯的作用是_____。
(3)步驟4中反應(yīng)完成的標志是_____。
(4)步驟7脫色時,可用的脫色劑是_____。
(5)對合成得到的產(chǎn)品表征,還需要的主要現(xiàn)代分析儀器是_____、_____。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

塑化劑DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)主要應(yīng)用于PVC等合成材料中作軟化劑。
合成反應(yīng)原理為:

實驗步驟如下:
步驟1:在三口燒瓶中放入14.8g鄰苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴濃硫酸,開動攪拌器(反應(yīng)裝置如圖)。

步驟2:緩緩加熱至鄰苯二甲酸酐固體消失,升溫至沸騰。
步驟3:等酯化到一定程度時,升溫至150℃
步驟4:冷卻,倒入分漏斗中,用飽和食鹽水和5%碳酸鈉洗滌。
步驟5:減壓蒸餾,收集200~210℃2666Pa餾分,即得DBP產(chǎn)品
(1)攪拌器的作用          。
(2)圖中儀器a名稱及作用是         ;步驟3中確定有大量酯生成的依據(jù)是       。
(3)用飽和食鹽水代替水洗滌的好處是        
(4)碳酸鈉溶液洗滌的目的是       。
(5)用減壓蒸餾的目的是       。

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科目:高中化學 來源: 題型:單選題

下列關(guān)于乙烯和聚乙烯的敘述不正確的是

A.乙烯常溫下是氣體,為純凈物;聚乙烯常溫下是固體,為混合物
B.乙烯的化學性質(zhì)比聚乙烯活潑
C.取等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后,生成的CO2和H2O的質(zhì)量分別相等
D.取等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量分別相等

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科目:高中化學 來源: 題型:單選題

下列過程前者屬于物理變化,后者屬于化學變化的是

A.碳酸鈉晶體的風化、硫酸銅檢驗水
B.煤的干餾、石油的裂化
C.碘的升華、熔融的氯化鎂導電
D.煤的氣化、用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果

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科目:高中化學 來源: 題型:單選題

下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是(  )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中化學 來源: 題型:單選題

從柑桔中煉制萜二烯 ,下列的有關(guān)它的推測,不正確的是

A.分子式為C10H16
B.常溫下為液態(tài),難溶于水
C.它不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.與過量的溴的四氯化碳溶液反應(yīng)后產(chǎn)物為

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