Question

【题目】二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂；化学性质稳定，400℃以内不分解。实验室制备二茂铁装置示意图如下图，实验步骤为：

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a 中加入60mL 无水乙醚到三颈烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min；

②再从仪器a 滴入5.5 mL 新蒸馏的环戊二烯（C5H6、密度0.95g/cm3），搅拌；

③将6.5g 无水FeCl2 与(CH3)2SO（二甲亚砜，作溶剂）配成的溶液25ml 装入仪器a中，慢慢滴入三颈烧瓶中，45min 滴完，继续搅拌45min；

④再从仪器a 加入25mL 无水乙醚搅拌；

⑤将三颈烧瓶中液体转入分液漏斗，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液；

⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品。

回答下列问题：

（1）仪器b 的名称是__________________，作用是_____________________。

（2）步骤①中通入氮气的目的是_____________________。

（3）三颈烧瓶的适宜容积应为__________ （填序号）；①100ml、②250ml、③500ml；步骤⑤所得的橙黄色溶液的溶剂是_____________________。

（4）KOH、FeCl2、C5H 6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl 的化学方程式为_____________________。

（5）二茂铁粗产品的提纯过程在上图中进行，其操作名称为________________。二茂铁及其衍生物可做抗震剂用于制无铅汽油，它们比曾经使用过的四乙基铅安全得多，其中一个重要的原因是_________________________________。

（6）最终得到纯净的二茂铁4.8g，则该实验的产率为___________________（保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 冷凝回流有机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜） 将装置中的空气排尽（或排尽、除去氧气），防止（避免、不让）实验过程中Fe2+被氧化 ② 乙醚或乙醚和二甲亚砜 2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O 升华 四乙基铅反应后的产物会造成空气污染 65%

【解析】（1）仪器b的名称是球形冷凝管，其作用冷凝回流有机物；正确答案：球形冷凝管；冷凝回流有机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜。

2）该实验过程中用到试剂氯化亚铁，它易被氧气氧化，所以需要通入氮气，将装置中的空气排尽；正确答案：将装置中的空气排尽（或排尽、除去氧气），防止（避免、不让）实验过程中Fe2+被氧化。

（3）根据题给的试剂的体积可知：60+5.5+25++25=115.5 ml,所以三颈烧瓶的适宜容积应为250ml；骤⑤所得的橙黄色溶液的溶剂是乙醚或乙醚和二甲亚砜；正确答案：②；乙醚或乙醚和二甲亚砜。

（4）由生成物可知，该反应为非氧化还原反应，KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl，化学方程式为2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O；正确答案：2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。

（5）由题给信息：二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华，所以二茂铁粗产品的提纯、操作名称为升华；二茂铁及其衍生物可做抗震剂用于制无铅汽油，它们比曾经使用过的四乙基铅安全得多，其中一个重要的原因是四乙基铅反应后的产物会造成空气污染；正确答案：升华；四乙基铅反应后的产物会造成空气污染。

（6）根据反应2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O可知：FeCl2-- Fe(C5H5)2，所以6.5克氯化亚铁的量为6.5/127=0.05mol,生成Fe(C5H5)2的量为0.05mol，质量为0.05186=9.3g, 该实验的产率为4.8/9.3×100%=56%，正确答案：56%。