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试题详情

对甲基苯乙酮是重要的化工原料,某实验小组利用如图装置制备对甲基苯乙酮。

制备原理:(放热反应)。 反应物和产物的相关数据列表:

试剂名称

分子式

分子量

熔点/℃

沸点/℃

密度/g·mL-1

甲苯

C7H8

92

-93

110.6

0.8669

乙酸酐

(CH3CO)2

102

-73.1

138.6

1.08

对甲基苯乙酮

C9H10O

134

28

94(0.93kPa)

1.0051

实验步骤:

步骤 1:如图所示,在 100mL 三颈烧瓶上安装搅拌器、仪器 x 和上口装有无水氯化钙的冷凝管,干燥管与一气体 吸收装置相连。

步骤 2:三颈烧瓶中快速加入研碎的催化剂和 20mL 无水甲苯,在搅拌的条件下通过仪器 x 缓慢地滴加 3.4mL 醋酸酐与 5mL 甲苯的混合液,约需 15min 滴完。

步骤 3:反应结束后,将三颈烧瓶在 95℃时加热 25~30min。

步骤 4:反应混合液冷却后转移到盛有 30mL 浓盐酸与 30mL 冰水的烧杯中(目的是将对甲基苯乙酮从其与铝的化 合物中分离出来),用分液漏斗分出有机层、水层。每次用 5mL 甲苯萃取两次,并将所有甲苯层合并,然后依次 用水、10%氢氧化钠溶液、水各 10mL 洗涤有机层,最后用无水硫酸镁处理。

步骤 5:将干燥后的溶液滤入蒸馏瓶,减压蒸馏(整套装置必须是干燥的),收集 94℃(0.93kPa)馏分,得到对甲 基苯乙酮 4.1g。

请回答下列问题:

(1)仪器 x 的名称为________。与普通的分液漏斗相比,本实验采用仪器 x 的优点为_______。

(2)本实验中的氯化铝若水解则会影响催化效率,除了使用干燥管的措施外,还应该采取哪些措施防止水解_____(答两点)。

(3)步骤③中最适宜的加热方式为 _____。

(4)步骤④中加入 10%的氢氧化钠溶液的目的为 _____,加入无水硫酸镁的目的为__________。

(5)步骤④中水层每次用 5mL 甲苯萃取两次并将所有甲苯层合并的目的为________。

(6)步骤⑤中减压蒸馏时所需的冷凝装置能否选用题给装置图中的球形冷能管_____(答“能”或“不能”)。 本实验中,对甲基苯乙酮的产率为_____(结果保留 2 位有效数字)。

高三化学实验题中等难度题

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