Question

二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂，可由二苯基羟乙酮氧化制得，反应的化学方程式及装置图（部分装置省略）如下：

在反应装置中，加入原料及溶剂，搅拌下加热回流．反应结束后加热煮沸，冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出，用70%乙醇水溶液重结晶提纯．重结晶过程：加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥
请回答下列问题：
（1）写出装置图中玻璃仪器的名称：a______，b______．
（2）趁热过滤后，滤液冷却结晶．一般情况下，下列哪些因素有利于得到较大的晶体：______．
A．缓慢冷却溶液B．溶液浓度较高
C．溶质溶解度较小D．缓慢蒸发溶剂
如果溶液中发生过饱和现象，可采用______等方法促进晶体析出．
（3）抽滤所用的滤纸应略______（填“大于”或“小于”）布氏漏斗内径，将全部小孔盖住．烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时，杯壁上往往还粘有少量晶体，需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗，下列液体最合适的是______．
A．无水乙醇B．饱和NaCl溶液C．70%乙醇水溶液D．滤液
（4）上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质：______．
（5）某同学采用薄层色谱（原理和操作与纸层析类同）跟踪反应进程，分别在反应开始、回流15min、30min、45min和60min时，用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示．该实验条件下比较合适的回流时间是______．
A．15min　 B．30min　 C．45min　 D．60min

Answer 1

解：（1）装置图中的两种玻璃仪器分别为三颈烧瓶和球形冷凝管（或冷凝管）．
故答案为：三颈烧瓶 球形冷凝管（或冷凝管）．
（2）晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，或溶液冷却越快，析出的晶粒就越小；反之，可得到较大的晶体颗粒．所以，A．缓慢冷却溶液；D．缓慢蒸发溶剂有利于得到较大的晶体．
当溶液发生过饱和现象时，振荡容器，用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁，或投入几粒晶体（晶种），都可促使晶体析出．
故答案为：AD 用玻璃棒摩擦容器内壁，加入晶种．
（3）减压过滤也称抽滤或吸滤．抽滤时所用的滤纸应略小于布氏漏斗内径，能将布氏漏斗上全部小孔盖住．
将烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时，杯壁上往往还粘有少量晶体，需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗，目的是为了用减少晶体的损失．所以选择冲洗的液体应该是不会使晶体溶解损失，又不会带入杂质的．选择用滤液来物冲洗的液体是最好的，这是因为滤液是饱和溶液，冲洗时不会使二苯基乙二酮晶体晶体溶解，同时又不会带入杂质．
故答案为：小于 D．
（4）重结晶过程：加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥，其中活性炭脱色可以除去有色杂质，趁热过滤可以除去不溶性杂质，冷却结晶，抽滤可以除去可溶性杂质．故答案为：趁热过滤．
（5）对照图上的斑点分析，可以知道，反应开始时图上的斑点是反应物，由此可推知，回流15min、30min、时的图上，下面的斑点为反应物，上面的斑点为生成物，45min时则图上的斑点是生成物，而反应物基本上无剩余．因此，该实验条件下比较合适的回流时间是45min．
故答案为：C．
分析：（1）根据装置图写仪器名称；
（2）晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，或溶液冷却越快，析出的晶粒就越小；用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁，或投入几粒晶体（晶种），都可促使晶体析出；
（3）选择用滤液来物冲洗的液体是最好的，这是因为滤液是饱和溶液，冲洗时不会使二苯基乙二酮晶体晶体溶解，同时又不会带入杂质．
（4）趁热过滤可以除去不溶性杂质；
（5）对照图上的斑点分析，可以知道，反应开始时图上的斑点是反应物，由此可推知，回流15min、30min、时的图上，下面的斑点为反应物，上面的斑点为生成物，45min时则图上的斑点是生成物，而反应物基本上无剩余．
点评：本题考查蒸发结晶过滤的基本操作，难度不大．