問題詳情:
呋喃**()俗名糠*,其在塑料工業中可用作增塑劑、熱固*樹脂等,在食品工業中可用作防腐劑,也可用作塗料添加劑、醫*。呋喃**可由呋喃*醛製備,其製備原理如下所示:
反應1:
反應2:
已知:
Ⅰ.反應1是放熱反應;
Ⅱ.乙醚的沸點是34.6 ℃,易揮發,遇明火易燃,其蒸氣可使人失去知覺;
Ⅲ.呋喃**的溶解度隨温度的升高而升高,且升温過程中溶解度變化較大。
(實驗步驟)
向三頸燒瓶中加入16.4 mL(約0.2 mol)呋喃*醛,控制温度在8~12℃下滴加20 mL 40% NaOH溶液,並攪拌迴流半小時。向反應混合物中加水使其恰好溶解,加入乙醚分離呋喃*醇和呋喃**鹽,向水層中慢慢滴加濃鹽*,攪拌,析出結晶,並通過進一步提純得到精產品9.5 g。
(1)若用如圖裝置作為反應1的發生裝置,圖中有一處明顯錯誤的地方是__________。
(2)步驟①中,為控制反應温度在8~12℃,可採取的措施有:
①________________________________;②_______________________________。
(3)*作1的名稱為________,要用到的玻璃儀器有________。
(4)在對乙醚層進行分離時,用下圖中的________(填字母代號)裝置更好,與另一裝置相比,該裝置具有以下優點:
①______________________;②__________________。
(5)經過結晶得到的粗呋喃**若要進一步提純,要經過熱水溶解→活*炭脱*→蒸發濃縮→____→_____→抽濾→洗滌→乾燥。
(6)呋喃**的產率為____(保留三位有效數字)。
【回答】
温度計的水銀球沒有*入液麪以下 冷水浴 緩慢加入*氧化*溶液 (萃取)分液 分液漏斗和燒杯 B 及時排除乙醚,以免對人體造成危害 使用電磁加熱無明火,防止引燃乙醚蒸氣 趁熱過濾 冷卻結晶 84.8%
【解析】
由題意可知,控制温度在8~12℃,呋喃*醛與*氧化*溶液反應生成呋喃*醇和呋喃***;向反應混合物中加水使呋喃*醇和呋喃***恰好溶解,向溶液中加入乙醚萃取分液的得到溶有呋喃*醇的乙醚溶液和溶有呋喃***的水層,向呋喃*醇的乙醚溶液中加入無機鹽乾燥除水,然後蒸餾分離得到乙醚和呋喃*醇;向溶有呋喃***水層中慢慢滴加濃鹽*,結晶、過濾、洗滌、乾燥得到粗呋喃**。
【詳解】
(1)由題意可知,呋喃*醛與*氧化*溶液在三頸燒瓶中控制温度在8~12℃反應生成呋喃*醇和呋喃***,實驗中温度計應*入三頸燒瓶的溶液中控制反應温度在8~12℃,由裝置圖可知,圖中的明顯錯誤是温度計的水銀球沒有*入液麪以下,無法控制反應温度,故*為温度計的水銀球沒有*入液麪以下;
(2)呋喃*醛在鹼中反應大量放熱,實驗中可用冷水浴或緩慢加入*氧化*溶液讓反應速率減小,降低反應放出的熱量控制實驗温度在8-12℃,故*為冷水浴;緩慢加入*氧化*溶液;
(3)*作1為向加水溶解所得的溶液中加入乙醚,萃取分液的得到溶有呋喃*醇的乙醚溶液和溶有呋喃***的水層,要用到的玻璃儀器有分液漏斗和燒杯,故*為(萃取)分液;分液漏斗和燒杯;
(4)由題給信息可知乙醚易揮發、易燃,其蒸氣可使人失去知覺,在對乙醚層進行分離時,應及時排除乙醚,以免對人體造成危害;應在水浴上進行蒸餾,或使用電磁加熱,避免直接明火加熱,防止引燃乙醚蒸氣發生意外,故應該選擇裝置B,故*為B;及時排除乙醚,以免對人體造成危害;使用電磁加熱無明火,防止引燃乙醚蒸氣;
(5)因呋喃**的溶解度隨温度的升高而升高,且升温過程中溶解度變化較大,所以熱水溶解、活*炭脱*、蒸發濃縮後,應趁熱過濾除去雜質,將所得溶液冷卻結晶、抽濾、洗滌、乾燥得到呋喃**,故*為趁熱過濾;冷卻結晶;
(6)由方程式可知2mol呋喃*醛理論上生成1mol呋喃**, 0.2 mol呋喃*醛生成的呋喃**為0.1mol,所以呋喃**的產率為×100%=84.8%,故*為84.8%。
【點睛】
本題考查有機物合成實驗,注意把握物質*質以及對題目信息的獲取與使用,注意儀器選擇的依據和作用分析,掌握產率計算的方法是解答關鍵。
知識點:儀器使用與實驗安全
題型:實驗,探究題