Question

三苯甲醇（）是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	溶解性
三苯甲醇	164.2	380	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑
乙醚	—116.3	34.6	微溶于水，溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑
溴苯	—30.7	156.2	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)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(jī)溶劑

 

iii)三苯甲醇的相對分子質(zhì)量是260，純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點(diǎn)。

請回答以下問題：

（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)要保持微沸，可以采用水浴加熱，優(yōu)點(diǎn)是           ，微沸回流時(shí)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(jī)物和堿式溴化鎂等 雜質(zhì)，可以設(shè)計(jì)如下提純方案，請?zhí)顚懣瞻祝?/p>

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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)狀況）。產(chǎn)品中三苯甲醇質(zhì)量分?jǐn)?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）。

 

Answer 1

【答案】

（18分）（1）干燥管（2分）   防止空氣中水蒸氣進(jìn)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?yàn)楦窳衷噭┤菀姿�解，無水氯化鈣是中性干燥劑，主要是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置， 防止格林試劑水解，導(dǎo)致三本甲醇的產(chǎn)量降低；（2）由于水的沸點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)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(jī)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(jī)溶劑，因此洗滌液最好選擇水，不能選擇乙醚、乙醇、苯等有機(jī)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol，n=V/V_m，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(gè)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?jǐn)?shù)為2.34g÷2.60g×100%=90%。

考點(diǎn)：考查綜合實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算，涉及常用儀器的名稱、干燥劑的作用、水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)、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(xué)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(jì)算、有效數(shù)字的處理等。