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9.三苯甲醇是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的流程如图1所示,装置如图2所示.
溴苯、乙醚溶液(40℃)苯甲酸乙酯、乙醚溶液、搅拌格氏试剂氯化铵饱和溶液镁条中间物三苯甲醇图1



已知:(I)格氏试剂容易水解:

(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
物质熔点沸点溶解性
三苯甲醇164.2℃380℃不溶于水,溶于乙醇,乙醚等有机溶剂
乙醚-116.3℃34.6℃微溶于水,溶于乙醇,笨等有机溶剂
溴苯-30.7℃156.2℃不溶于水,溶于乙醇,乙醚等有机溶剂
(Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260.
请回答以下问题:
(1)装置中玻璃仪器B的名称为冷凝管;装有无水CaCl2的仪器A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解.
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下;制取格氏试剂时要保持温度约为40℃,可以采用水浴    加热方式.

①溶解、过滤粗产品②洗涤、干燥三苯甲醇
(3)制得的三苯甲醇粗产品经过初步提纯,仍含有氯化铵杂质,可以设计如下提纯方案:

其中,洗涤液最好选用a(填字母序号).
a.水         b.乙醚         c.乙醇         d.苯
检验产品已经洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净.
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL.则产品中三苯甲醇的质量分数为90%.

分析 (1)图中玻璃仪器B的名称是冷凝管,由于格氏试剂容易水解,B的作用是防止空气中的水蒸气进入装置;
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强,利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度;
(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物,三苯甲醇的沸点最高,所以先用蒸馏的方法除去有机杂质;碱式溴化镁溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水;检查洗涤是否干净,取少量最后一次洗涤液于试管中,用硝酸银溶液检验是否含有溴离子;
(4)由2-OH~H2可计算出三苯甲醇的物质的量,再根据m=nM计算三苯甲醇的质量,进而计算产品中三苯甲醇的质量分数.

解答 解:(1)图中玻璃仪器B的名称是冷凝管,由于格氏试剂容易水解,B的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格式试剂水解,
故答案为:冷凝管;防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解;
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下;利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度;利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度;
故答案为:平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下;水浴;
(3)由于碱式溴化镁溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水,故选a;
检查洗涤是否干净的一般步骤是:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净,
故答案为:a;取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净;
(4)由2-OH~H2,可知三苯甲醇的物质的量是$\frac{0.1008L}{22.4L/mol}$×2=0.009mol,所以产品中三苯甲醇的质量是0.009mol×260g/mol=2.34g,则产品中三苯甲醇的质量分数=$\frac{2.34g}{2.60g}$×100%=90%,
故答案为:90%.

点评 本题考查有机物合成实验、物质的分离与洗涤等基本操作、对实验装置的分析评价等,较好的考查学生对数据的应用、阅读获取信息的能力以及知识迁移应用,难度中等.

练习册系列答案
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19.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一.某研究小组进行如下实验:
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5.装置II中有Na2S2O5晶体析出,

发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O.该反应中要求选用70%的硫酸,浓度不能过大也不能过小,其原因是该反应是离子反应,实质是2H++SO32--=H2O+SO2.硫酸过浓,H+浓度小,不利反应进行;硫酸浓度过小,水就多,生成的SO2易溶于水,一般情况采用70%的H2SO4
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是过滤.
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为d (填序号).
(4)实验室中也可用铜和浓硫酸加热来制取二氧化硫
①写出该反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2 ↑+2H2O
②下列溶液中,不能鉴别SO2和CO2气体的是bdf(填字母编号).
a.酸化的Ca(NO32溶液  b.澄清石灰水   c.FeCl3和BaCl2混合溶液
d.Na2SiO3溶液         e.溴水         f.CaCl2溶液
③过量的铜和含 x molH2SO4的浓硫酸混合共热,共收集到22.4y L(标准状况)SO2气体后,再给反应容器中加入过量的铁粉,经过充分反应后,反应掉的铁粉的质量为56(x-y)g
实验二 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂.测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
 
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为0.16g•L-1
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果偏低(填“偏高”“偏低”或“不变”).

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20.已知化学反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)在500℃下将CO和H2O各0.2mol的气态化合物充入2L的密闭容器中进行反应,达到平衡后,测得c(CO)═0.025mol•L-1,试回答下列问题
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4.在一定温度下的密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:

 XYZW
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