Question

3．对叔丁基苯酚 工业用途广泛，可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等．实验室以苯酚、叔丁基氯（CH₃）₃CCl等为原料制备对叔丁基苯酚．实验步骤如下：
步骤l：组装仪器，用量筒量取2.2mL叔丁基氯（过量），称取1.6g苯酚，搅拌使苯酚完全溶解，并装入滴液漏斗．
步骤2：向A中加入少量无水AlCl₃固体作催化剂，打开滴液漏斗旋塞，反应有气体放出．
步骤3：反应结束后，向A中加入8mL水和1mL浓盐酸，即有白色固体析出．
步骤4：抽滤得到白色固体，洗涤，得到粗产物，用石油醚重结晶，得对叔丁基苯酚1.8g．
（1）仪器A和B的名称分别为三颈烧瓶；冷凝管．
（2）步骤2中发生主要反应的化学方程式为．该反应为放热反应，且实验的产率通常较低，可能的原因是由于叔丁基氯挥发导致产率降低．
（3）图1中倒扣漏斗的作用是防止倒吸．苯酚有腐蚀性，能使蛋白质变性，若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤．
（4）步骤4中用石油醚重结晶提纯粗产物，试简述重结晶的操作步骤：将粗产物加到烧杯中，加入适量石油醚，加热使粗产品溶解，随后趁热过滤，将滤液静置，冷却结晶，滤出晶体
（5）实验结束后，对产品进行光谱鉴定，谱图结果如图2．该谱图是B （填字母）．
A．核磁共振氢谱图     B．红外光谱图     C．质谱图
（6）下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD（填选项字母）．
A．量筒    B．容量瓶   C．滴定管    D．分液漏斗    E．长颈漏斗
（7）本实验中，对叔丁基苯酚的产率为70.6%．（请保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据实验装置图可知仪器名称；
（2）该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应，从结构上分析为取代反应，据此写方程式；反应为放热反应，会导致叔丁基氯挥发；
（3）反应产生极易溶解于水的HCl，且反应温度较高，故用倒扣的漏斗防止倒吸；苯酚以溶于酒精；
（4）用石油醚重结晶提纯粗产物，可以将粗产物加到烧杯中，加入适量石油醚，加热使粗产品溶解，随后趁热过滤，将滤液静置，冷却结晶，滤出晶体；
（5）根据谱图的结构特点可知，该图为测定官能团的；
（6）根据仪器使用规则，容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏；
（7）根据反应可计算出对叔丁基苯酚的理论产量，再根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．

解答 解：（1）根据实验装置图可知仪器A为三颈烧瓶，B为冷凝管，故答案为：三颈烧瓶；冷凝管；
（2）该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应，从结构上分析为取代反应，反应方程式为，反应为放热反应，会使叔丁基氯挥发，从而导致产率下降，
故答案为：；由于叔丁基氯挥发导致产率降低；
（3）反应产生极易溶解于水的HCl，且反应温度较高，故用倒扣的漏斗防止倒吸；苯酚以溶于酒精，所以苯酚沾到皮肤上可用酒精洗涤，
故答案为：防止倒吸；酒精；
（4）用石油醚重结晶提纯粗产物，可以将粗产物加到烧杯中，加入适量石油醚，加热使粗产品溶解，随后趁热过滤，将滤液静置，冷却结晶，滤出晶体，
故答案为：将粗产物加到烧杯中，加入适量石油醚，加热使粗产品溶解，随后趁热过滤，将滤液静置，冷却结晶，滤出晶体；
（5）根据谱图的结构特点可知，该图为测定官能团的，所以是红外光谱图，故选B；
（6）根据仪器使用规则，容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏，故选BCD；
（7）根据反应：
                   94                     150
                   1.6g                   x，
x=$\frac{1.6×150}{94}$=2.55g，则对叔丁基苯酚的产率为$\frac{1.8g}{2.55g}$×100%=70.6%；
故答案为：70.6%．

点评 本题有机物的合成为载体，考查化学实验，题目综合性较大，涉及对实验原理的理解、对装置的分析评价、对实验条件的选择控制、实验方案设计、物质分离提纯、化学计算等，难度中等，是对学生综合能力的考查．