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17.实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见图,相关物质的一些信息见附表).其实验步骤如下:
步骤1:将三颈瓶中的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和20.3mL苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却.
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液.有机相用10%NaHCO3溶液洗涤.
步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤.
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分.
附表:相关物质的一些信息(101kPa)
 物质 沸点/℃ 相对分子质量 物质 沸点/℃ 相对分子质量
 溴 58.8 160 1,2-二氯乙烷83.5  99
 苯甲醛 179 106 间溴苯甲醛 229185
(1)实验仪器a和b的名称分别为分液漏斗、冷凝管.
(2)仪器b的主要作用是冷凝回流,锥形瓶中的溶液应为NaOH.
(3)步骤二中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相的目的是除去Br2、HCl.
(4)步骤三中加入无水MgSO4固体的作用是除去有机相的水.
(5)步骤四中采用减压蒸馏技术,是为了防止间溴苯甲醛被氧化.
(6)已知苯甲醛的密度为1.05g/mL,步骤四最终收集到24.1g间溴苯甲醛,则产率为64.8%(保留3位有效数字)

分析 苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,通式生成HBr,经冷凝回流可到间溴苯甲醛,生成的HBr用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有Br2,加入HCl,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题.

解答 解:(1)由仪器装置可知a为分液漏斗,b为冷凝管,故答案为:分液漏斗;冷凝管;
(2)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,以增大产率,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,
故答案为:冷凝回流;NaOH;
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与Br2、HCl反应,除去Br2、HCl,
故答案为:除去Br2、HCl;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入适量无水MgSO4固体,可起到除去有机相的水的作用,
故答案为:除去有机相的水;
(5)减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,
故答案为:间溴苯甲醛被氧化;
(6)苯甲醛的质量为1.05g/mL×20.3mL=21.3g,苯甲醛完全反应生成间溴苯甲醛的理论产量为21.3g×$\frac{185}{106}$=37.2g,则理论产量为$\frac{24.1}{37.2}×100%$=64.8%.
故答案为:64.8%.

点评 本题为2015年高考化学江苏卷化学选做题实验化学部分的改编,本题考查有机物的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握基本实验操作方法以及实验的原理,难度不大.

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