Question

联苄()是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷(ClCH₂CH₂Cl)为原料，在无水AlCl₃催化下加热制得，其制取步骤为：

(一)催化剂的制备：下图是实验室制取少量无水AlCl₃的相关实验装置的仪器和药品：

（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl₃的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，_______接_______，_________接________，_________接________。

（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl₃。你认为这样做是否可行__________(填“可行”或“不可行”)，你的理由是________________。

（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：_____________。

(二)联苄的制备

联苄的制取原理为：

反应最佳条件为n(苯) ：n(1，2－二氯乙烷)＝10 ：1，反应温度在60－65℃之间。

实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去)：

实验步骤：

在三口烧瓶中加入120．0mL苯和适量无水AlCl₃，由滴液漏斗滴加10．7 mL1，2－二氯乙烷，控制反应温度在60－65℃，反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2％Na₂CO₃溶液和H₂O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO₄固体，静止、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18．2 g。

相关物理常数和物理性质如下表

名称	相对分子质量	密度/(g•cm^-1)	熔点/℃	沸点/℃	溶解性
苯	78	0.88	5.5	80.1	难溶水，易溶乙醇
1，2-二氯乙烷	99	1.27	-35.3	83.5	难溶水，可溶苯
无水氯化铝	133.5	2.44	190	178(升华)	遇水水解，微溶苯
联苄	182	0.98	52	284	难溶水，易溶苯

（4）仪器a的名称为______________，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是_________。

（5）洗涤操作中，水洗的目的是_____________；无水硫酸镁的作用是______________。

（6）常压蒸馏时，最低控制温度是________________。

（7）该实验的产率约为______________。(小数点后保留两位有效数字)

Answer

（1）f,g,h,a,b,c

（2）不可行，制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。

（3）在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞。

（4）球形冷凝管；可以使液体顺利滴下。

（5）洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物)；吸水剂(干燥剂)。

（6）83．5℃（7）72．85%

【解析】

试题分析：（1）验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用2装置，根据题意3用于除去氯气中的氯化氢，4用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3•nH2O，所以5防止空气中的水蒸气进入，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气，则仪器的连接顺序为d→e→f→g→h→a→b→c，故答案为：f；g；h；a；b；c；

（2）将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，不能制备无水AlCl3，因为制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸，故答案为：不可行；制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸；

（3）为了防止AlCl3冷凝成固体会造成试管堵塞，在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，故答案为：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞；

（4）根据实验仪器的特点，知道该装置的名称是：球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下，故答案为：球形冷凝管；可以使液体顺利滴下；

（5）洗涤操作中，第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物)，洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，目的是吸收产品中少量的水分，也可以用氯化钙代替，做吸水剂(干燥剂)，故答案为：洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物)；吸水剂(干燥剂)；

（6）常压蒸馏时，减压蒸馏，可降低沸点，避免温度过高，导致副反应的发生，根据物质的熔沸点的高低，需要最低控制温度是83.5℃，故答案为：83.5℃；

（7）120mL苯(密度0.88g/mL)的物质的量为mol=1.35mol，10.2mL1，2-二氯乙烷的物质的量为mol=0.137mol，根据苯、1，2-二氯乙烷为原料制备联苯的方程式可知，苯过量，所以产品的理论产量为0.137mol×182g/mol=24.98g，产率=×100%=×100%=72.85%，故答案为：72.85%。

考点：考查了制备实验方案设计的相关知识。