Question

【題目】實驗室制備叔丁基苯（）的反應和有關數據如下：

+ClC(CH3)3 +HCl

I．如圖是實驗室制備無水AlCl3，可能需要的裝置：

(1)檢查B裝置氣密性的方法是_______。

(2)制備無水AlCl3的裝置依次合理的連接順序為__________（埴小寫字母），其中E裝置的作用是________。

(3)實驗時應先加熱圓底燒瓶再加熱硬質玻璃管，其原因是________。

Ⅱ．如圖是實驗室制備叔丁基苯的裝置（夾持裝置略）：

在三頸燒瓶中加入50 mL的苯和適量的無水AlCl3，由恒壓漏斗滴加氯代叔丁烷10mL，一定溫度下反應一段時間后，將反應后的混合物洗滌分離，在所得產物中加入少量無水MgSO4固體，靜置，過濾，蒸餾得叔丁基苯20g。

(4)使用恒壓漏斗的優點是_______；加入無水MgSO4固體的作用是________。

(5)洗滌混合物時所用的試劑有如下三種，正確的順序是________。（填序號）

①5%的Na2CO3溶液 ②稀鹽酸 ③H2O

(6)本實驗中叔丁基苯的產率為______。（保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】分液漏斗注入水后，關閉止水夾，打開分液漏斗的活塞使液體流下，一段時間后液體不能繼續流下，說明氣密性良好 defghijc 防止空氣中的水蒸氣進入，吸收多余的氯氣 若先加熱硬質玻璃管，Al 先與 O2 反應，無法制得純凈 AlCl3 使液體順利滴下 干燥 ②①③ 74.6%

【解析】

(1)檢查B裝置氣密性的方法是分液漏斗注入水后，關閉止水夾，打開分液漏斗的活塞使液體流下，一段時間后液體不能繼續流下，說明氣密性良好；

(2)制備無水AlCl3，在裝置B中利用濃鹽酸與二氧化錳加熱條件下反應生成氯氣，通過裝置D中的飽和食鹽水將氯氣中的氯化氫除去，裝置C干燥氯氣，純凈干燥的氯氣進入裝置F與鋁粉在加熱條件下反應生成氯化鋁，最后為防止空氣中的水蒸氣進入且利用堿石灰吸收未反應的氯氣，故裝置依次合理的連接順序為defghijc，其中E裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣進入，吸收多余的氯氣；

(3)實驗時應先加熱圓底燒瓶再加熱硬質玻璃管，其原因是若先加熱硬質玻璃管，Al 先與 O2 反應，無法制得純凈 AlCl3；

（4）使用恒壓漏斗可以平衡漏斗內外壓強，使液體順利滴下，在洗滌后所得產物中加入少量無水MgSO4固體，目的是吸收產品中少量的水分，起到干燥的作用；

（5）稀鹽酸洗滌可以除去氯化鋁雜質，再用5%Na2CO3溶液除去過量的鹽酸，最后用水洗滌除去剩余的5%Na2CO3，故答案為：②①③；

（6）加入苯的物質的量為=0.56mol，氯代叔丁烷的物質的量為=0.20mol，由反應方程式+ClC(CH3)3+HCl可知，加入的苯過量，則理論上生成叔丁基苯的質量為：0.20mol×134g/mol=26.8g，叔丁基苯的產率為：×100%=74.6%。