Question

【題目】三苯甲醇()是重要的有機(jī)合成中間體。實(shí)驗(yàn)室中合成三苯甲醇時(shí)采用如圖所示的裝置，其合成流程如圖：

已知:①格氏試劑易潮解，生成可溶于水的 Mg(OH)Br。

②三苯甲醇可通過(guò)格氏試劑與苯甲酸乙酯按物質(zhì)的量比2:1反應(yīng)合成

③相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下：

物質(zhì)	相對(duì)分子量	沸點(diǎn)	熔點(diǎn)	溶解性
三苯甲醇	260	380℃	164.2℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑
乙醚	-	34.6℃	-116.3℃	微溶于水，溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑
溴苯	-	156.2℃	-30.7℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑
苯甲酸乙酯	150	212.6℃	-34.6℃	不溶于水

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）合成格氏試劑：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，儀器A的名稱(chēng)是____，已知制備格氏試劑的反應(yīng)劇烈放熱，但實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)常加入一小粒碘引發(fā)反應(yīng)，推測(cè)I2的作用是____。使用無(wú)水氯化鈣主要是為避免發(fā)生____（用化學(xué)方程式表示）。

（2）制備三苯甲醇：通過(guò)恒壓滴液漏斗往過(guò)量的格氏試劑中加入13mL苯甲酸乙酯（0.09mol）和15mL無(wú)水乙醚的混合液，反應(yīng)劇烈，要控制反應(yīng)速率除使用冷水浴外，還可以 ___（答一點(diǎn)）。回流0.5h后，加入飽和氯化銨溶液，有晶體析出。

（3）提純：冷卻后析出晶體的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和堿式溴化鎂等雜質(zhì)，可先通過(guò) ___（填操作方法，下同）除去有機(jī)雜質(zhì)，得到固體17.2g。再通過(guò) ___純化，得白色顆粒狀晶體16.0g，測(cè)得熔點(diǎn)為164℃。

（4）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。本實(shí)驗(yàn)需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，且不能有明火，原因是____。

Answer 1

【答案】球形干燥管 與Mg反應(yīng)放出熱量，提供反應(yīng)需要的活化能 +H2O→+Mg(OH)Br 緩慢滴加混合液 蒸餾 重結(jié)晶 68% 乙醚有毒，且易燃

【解析】

首先利用鎂條、溴苯和乙醚制取格氏試劑，由于格氏試劑易潮解，所以需要在無(wú)水環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，則裝置A中的無(wú)水氯化鈣是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置；之后通過(guò)恒壓滴液漏斗往過(guò)量的格氏試劑中加入苯甲酸抑制和無(wú)水乙醚混合液，由于反應(yīng)劇烈，所以需要采用冷水浴，同時(shí)控制混合液的滴入速率；此時(shí)得到的三苯甲醇溶解在有機(jī)溶劑當(dāng)中，而三苯甲醇的沸點(diǎn)較高，所以可采用蒸餾的方法將其分離，除去有機(jī)雜質(zhì)；得到的粗品還有可溶于水的 Mg(OH)Br雜質(zhì)，可以通過(guò)重結(jié)晶的方法分離，三苯甲醇熔點(diǎn)較高，所以最終得到的產(chǎn)品為白色顆粒狀晶體。

(1)根據(jù)裝置A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為球形干燥管；碘與Mg反應(yīng)放熱，可以提供反應(yīng)需要的活化能；無(wú)水氯化鈣防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，使格氏試劑潮解，發(fā)生反應(yīng)：+H2O→+Mg(OH)Br；

(2)控制反應(yīng)速率除降低溫度外(冷水浴)，還可以緩慢滴加混合液、除去混合液的雜質(zhì)等；

(3)根據(jù)分析可知應(yīng)采用蒸餾的方法除去有機(jī)雜質(zhì)；進(jìn)一步純化固體可采用重結(jié)晶的方法；

(4)三苯甲醇可以通過(guò)格氏試劑與苯甲酸乙酯按物質(zhì)的量比2:1反應(yīng)，由于格氏試劑過(guò)量，所以理論生成的n(三苯甲醇)=n(苯甲酸乙酯)=0.09mol，所以產(chǎn)率為=68%；本實(shí)驗(yàn)使用的乙醚易揮發(fā)，有毒且易燃，所以需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。