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(2013•梅州一模)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:ArH+RX无水AlCl3ArR+HX;△H<0(Ar表示苯基).某化学兴趣小组在
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(2013•梅州一模)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:
ArH+RX
ArR+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90.7℃)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点 50℃),再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点99℃).反应流程及实验装置如图:
试回答下列问题:
(I )实验装置烧杯中漏斗的作用是______
(2)已知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.
(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OOmL乙醇溶液,移取25.OOmL溶液:,滴定,消耗NaOH物质的量为5×1O-4mol则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为
×100%
×100%.
ArH+RX
无水AlCl3 |
试回答下列问题:
(I )实验装置烧杯中漏斗的作用是______
(2)已知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 | ______ |
5×10−4mol×
| ||
9.4g |
5×10−4mol×
| ||
9.4g |
▼优质解答
答案和解析
(1)反应生成HCl,HCl极易溶于水,实验装置烧杯中漏斗的作用是防止液体倒吸,
故答案为:防止液体倒吸;
(2)反应是放热反应,反应过程中溶液温度容易升高,且生成大量的HCl气体,而叔丁基氯的沸点只有50.7℃,若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,故应用冷水浴冷却,
故答案为:冷水浴;
(3)有机层中会溶解一些HCl,加入饱和氯化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl,除去叔丁基氯中的HCl,再进行蒸馏操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯,
故答案为:除去叔丁基氯中的HCl;蒸馏;
(4)①锥形瓶中白雾是由于HCl与水蒸气结合所致,盐酸与硝酸银反应生成氯化银,有白色沉淀产生;
反应中生成HCl,氯化铝不发生水解,锥形瓶内也会有白雾现象,不能说明是氯化铝水解所致,
故答案为:有白色沉淀产生;不能;
②若是氯化铝水解产生HCl所致,则会生成氢氧化铝沉淀,将不溶物固体分成两份,一份加入足量的盐酸,另一份加入足量的氢氧化钠溶液,两份固体均溶解说明是氯化铝水解所致,
故答案为:一份加入足量的盐酸,另一份加入足量的氢氧化钠溶液;能;
(5)移取25.OOmL溶液消耗NaOH物质的量为5×1O-4mol,则100mL溶液中对叔丁基苯酚的物质的量为5×1O-4mol×
,叔丁基苯酚的物质的量等于转化的苯酚的物质的量,苯酚的转化率等于叔丁基苯酚的物质的量产率为
×100%,
故答案为:
×100%.
故答案为:防止液体倒吸;
(2)反应是放热反应,反应过程中溶液温度容易升高,且生成大量的HCl气体,而叔丁基氯的沸点只有50.7℃,若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,故应用冷水浴冷却,
故答案为:冷水浴;
(3)有机层中会溶解一些HCl,加入饱和氯化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl,除去叔丁基氯中的HCl,再进行蒸馏操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯,
故答案为:除去叔丁基氯中的HCl;蒸馏;
(4)①锥形瓶中白雾是由于HCl与水蒸气结合所致,盐酸与硝酸银反应生成氯化银,有白色沉淀产生;
反应中生成HCl,氯化铝不发生水解,锥形瓶内也会有白雾现象,不能说明是氯化铝水解所致,
故答案为:有白色沉淀产生;不能;
②若是氯化铝水解产生HCl所致,则会生成氢氧化铝沉淀,将不溶物固体分成两份,一份加入足量的盐酸,另一份加入足量的氢氧化钠溶液,两份固体均溶解说明是氯化铝水解所致,
故答案为:一份加入足量的盐酸,另一份加入足量的氢氧化钠溶液;能;
(5)移取25.OOmL溶液消耗NaOH物质的量为5×1O-4mol,则100mL溶液中对叔丁基苯酚的物质的量为5×1O-4mol×
100mL |
25mL |
5×10−4mol×
| ||
9.4g |
故答案为:
5×10−4mol×
| ||
9.4g |
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