-
芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为Friedel-Crafts烷基化反应。某科研小组以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为反应物，无水AlCl3为催化剂条件下制备叔丁基苯(
)。
反应如下:
+ClC(CH3)3
+HCl
已知下列信息:
| 物质 | 相对分子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
| AlCl3 | —— | —— | 190℃ | 180℃ | 遇水极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯 |
| 苯 | 78 | 0.88g/cm3 | —— | 80.1℃ | 难溶于水，易溶于乙醇 |
| 氯代叔丁烷 | 92.5 | 1.84 g/cm3 | —— | 51.6℃ | 难溶于水，可溶于苯 |
| 叔丁基苯 | 134 | 0.87 g/cm3 | —— | 169℃ | 难溶于水，易溶于苯 |
I、如下图是实验室制备无水AlCl3的实验装置:
(1)E装置中的仪器名称是_______________。
(2)写出B装置中发生反应的离子方程式:________________________。
(3)选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为:_____________ (写导管口标号)。
(4)下列操作正确的是________。
甲:先加热硬质玻璃管再加热圆底烧瓶
乙:先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管
(5)E装置的作用是:_______________________。
II、实验室制取叔丁基苯装置如图:
在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3，由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL，一定温度下反应一段时间后，将反应后的混合物洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤，蒸馏得叔丁基苯20g。
(6)使用恒压漏斗的优点是____________________；加无水MgSO4固体的作用是___________。
(7)上述反应后混合物的洗涤所用的试剂有如下三种，正确的顺序是_____________。
①5%Na2CO3溶液 ②稀盐酸 ③H2O
(8)叔丁基苯的产率为______。(保留3位有效数字)
【答案】 干燥管 MnO2+4H++2C1-=Mn2++Cl 2↑+2H2O d、e、f、g、h、i、j、c 乙 防止空气中的水蒸气进入，还吸收多余的氯气 使液体顺利滴下 干燥 ②①③ 75.0%
【解析】I.(1). E装置中的仪器名称是干燥管，故答案为：干燥管；
(2). 在B装置中，浓盐酸和MnO2反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl−=Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl−=Mn2++Cl2↑+2H2O；
(3). B装置产生的氯气中混有氯化氢和水蒸气杂质，用D装置除去HCl 杂质，C装置除去水蒸气杂质，由于氯化铝易升华，产生的氯化铝颗粒易堵塞导气管，所以得到纯净的氯气后在F装置中和铝反应制取氯化铝而不用A装置，根据信息可知氯化铝遇水极易潮解并产生白色烟雾，所以最后必须用E装置吸收多余的氯气并可以防止空气中的水蒸气进入F装置中，因此制备无水氯化铝正确的连接顺序为d、e、f、g、h、i、j、c，故答案为：d、e、f、g、h、i、j、c；
(4). 制备无水氯化铝时，应先加热圆底烧瓶产生氯气，将装置中的空气排尽，以防止铝粉被空气中的氧气氧化，故答案为：乙；
(5). 由上述分析可知，用E装置可以吸收多余的氯气并能防止空气中的水蒸气进入F装置中使氯化铝潮解，故答案为：防止空气中的水蒸气进入，还吸收多余的氯气；
II. (6). 使用恒压漏斗可以平衡漏斗内外压强，使液体顺利滴下，在洗涤后所得产物中加入少量无水MgSO4固体，目的是吸收产品中少量的水分，起到干燥的作用，故答案为：使液体顺利滴下；干燥；
(7). 稀盐酸洗涤可以除去氯化铝杂质，再用5%Na2CO3溶液除去过量的盐酸，最后用水洗涤除去剩余的5%Na2CO3，故答案为：②①③；
(8).加入苯的物质的量为50mL×0.88g/mL÷78g/mol=0.56mol，氯代叔丁烷的物质的量为10mL×1.84g/mL÷92.5g/mol=0.199mol，由反应方程式+ClC(CH3)3
+HCl可知，加入的苯过量，则理论上生成叔丁基苯的质量为：0.199mol×134g/mol=26.66g，叔丁基苯的产率为：
×100%=75.0%，故答案为：75.0%。
【题型】实验题
【结束】
9
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面：锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下：
已知：①CoCO3的溶度积为：Ksp=1.0×10-13；
②溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。
(1)“碱溶”前通常将废料粉碎，其目的是____________。
(2)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的A1，反应的离子方程式为_________________。
(3)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _______________________________________。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________________________________。
(4)过程III得到锂铝渣的主要成分是LiF和AI(OH)3，碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式__________________________________。
(5)将2.0×10-4 mol/LCoSO4与2.2×10-4mol/L的Na2CO3等体积混合，此时溶液中的Co2+的浓度为__________，Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，物质B的化学式是____________________。
-
芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为Friedel-Crafts烷基化反应。某科研小组以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为反应物，无水AlCl3为催化剂条件下制备叔丁基苯（
）。反应如下：
。
已知：
（1）AlCl3：熔点：190 ºC，沸点：180 ºC，遇水极易潮解并产生白色烟雾，微溶于苯。
（2）苯：M=78g/mol，ρ：0.88g/cm3，沸点：80.1 ºC，难溶于水，易溶于乙醇。
（3）氯代叔丁烷M=92.5g/mol，ρ：1.84g/cm3，沸点：51.6 ºC，难溶于水，可溶于苯。
（4）叔丁基苯：M=134g/mol，ρ：0.87g/cm3，沸点：169 ºC，难溶于水，易溶于苯。
I、如图是实验室制备无水AlCl3的实验装置：
（1）选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为：_____________________（写导管口标号）。
（2）写出B装置中发生反应的离子方程式：______________。
（3）能否将E装置替换成C装置：______（填“能”或“不能”）理由：__________。
II、实验室制取叔丁基苯装置如图：
在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3，由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL，一定温度下反应一段时间，将反应后的混合物依次用稀盐酸、5%Na2CO3溶液、H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤，蒸馏得叔丁基苯20g。
（4）仪器A的名称为_______，B中试剂是碱石灰，其作用是_____________________，使用恒压漏斗的优点是__________________________。
（5）用H2O洗涤的目的是______________，加无水MgSO4固体的作用是______________。
（6）叔丁基苯的产率为____________。（保留3位有效数字）
-
芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为 Friedel- Crafts烷基化反应。某科研小组以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为反应物，无水AlCl3为催化剂条件下制备叔丁基苯(
)。反应如下：
已知下列信息：
I、如图是实验室制备无水AlCl3的实验装置：
(1)E装置中的仪器名称是____________________。
(2)写出B装置中发生反应的离子方程式：____________________________________。
(3)选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为：__________________ (写导管口标号)。
(4)下列操作正确的是__________________。
甲：先加热硬质玻璃管再加热圆底烧瓶
乙：先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管
(5)E装置的作用是：____________________________________。
Ⅱ、实验室制取叔丁基苯装置如图：
在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3，由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL，一定温度下反应一段时间后，将反应后的混合物洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤，蒸馏得叔丁基苯20g。
(6)使用恒压漏斗的优点是____________________；加无水MgSO4固体的作用是__________________。
(7)上述反应后混合物的洗涤所用的试剂有如下三种，正确的顺序是__________。
①5%Na2CO3溶液 ②稀盐酸 ③H2O
(8)叔丁基苯的产率为__________。(保留3位有效数字)
【答案】 干燥管 MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O defghijc 乙 防止空气中的水蒸气进入，吸收多余的氯气 改为使液体顺利滴 干燥 ②①③ 75.0%
【解析】(1)根据图示，E装置中的仪器是干燥管，故答案为：干燥管；
(2) B装置中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
(3)制备的氯气中混有氯化氢和水蒸气，需要除去，可以分别选用D(饱和的食盐水)除氯化氢，再用浓硫酸干燥除去水蒸气，由于氯化铝熔沸点相差很小，容易升华和凝华，造成导管的堵塞，不能选取A装置制备，同时需要防止空气中的水蒸气进入，制备无水AlCl3正确的连接顺序为defghijc，故答案为：defghijc；
(4)装置中有空气，需要用生成的氯气排尽，因此乙正确，故答案为：乙；
(5)根据上述(3)的分析，E装置可以防止空气中的水蒸气进入，同时可以吸收多余的氯气，防止污染空气，故答案为：防止空气中的水蒸气进入，吸收多余的氯气；
(6)恒压漏斗可以保持液面上方的气体压强不变，使液体顺利滴下；无水MgSO4固体可以吸收体系中的少量水，故答案为：使液体顺利滴下；干燥；
(7) 根据方程式，
，生成的叔丁基苯中含有苯、氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]以及催化剂无水氯化铝杂质，应用氯化铝和叔丁基苯的沸点相差不大，需要除去，氯化铝易溶于水，但容易水解变浑浊，因此需要稀盐酸洗涤除去氯化铝，再用碳酸钠溶液洗涤除去盐酸，最后水洗除去少量的碳酸钠，故答案为：②①③；
(8)反应中的苯为50mL×0.88g/cm3=44g，物质的量=
=0.564mol，氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]的质量为10mL×1.84 g/cm3=18.4g，物质的量=
=0.199mol，理论上可以生成叔丁基苯的质量=×134 g/cm3=26.65g，叔丁基苯的产率为
×100%=75.0%，故答案为：75.0%。
【题型】实验题
【结束】
9
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面：锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下：
已知：①CoCO3的溶度积为：Ksp=1.0×10-13；
②溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。
(1)“碱溶”前通常将废料粉碎，其目的是____________。
(2)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的A1，反应的离子方程式为_________________。
(3)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _______________________________________。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________________________________。
(4)过程III得到锂铝渣的主要成分是LiF和AI(OH)3，碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式__________________________________。
(5)将2.0×10-4 mol/LCoSO4与2.2×10-4mol/L的Na2CO3等体积混合，此时溶液中的Co2+的浓度为__________，Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，物质B的化学式是____________________。
-
优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下：
己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如：
Ⅰ B为芳香烃。
（1）由B生成对孟烷的反应类型是 。
（2）(CH3)2CHCl与A生成B的化学方程式是 。
（3）A的同系物中相对分子质量最小的物质是 (填写名称)。
Ⅱ 1．08g的C与足量饱和溴水完全反应生成3．45 g白色沉淀。E不能使Br2的CC14溶液褪色。
（1）F的官能团是 。
（2）C的结构简式是 。
（3）反应I的条件是 。
（4）下列说法正确的是(选填字母) 。
a．B可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b．C不存在醛类同分异构体
c．D的酸性比E弱
d．E的沸点高于对孟烷
（5）G有三种不同环境的H原子，且个数比为3：2：1。G能与NaHCO3溶液反应放出CO2。反应II的化学方程式是 。
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(17分)
优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
（1）B为芳香烃。
①由B生成对孟烷的反应类型是________
②(CH3 )2 CHCl与A生成B的化学方程武是 ________
③A的同系物中相对分子质量最小的物质是________
(2) 1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CC14溶液褪色.
①F的官能团是 ________
②C的结构简式是________
③反应I的化学方程式是________
(3)下列说法正确的是(选填字母)________
a． B可使酸性高锰放钾溶液褪色 b. C不存在醛类同分异构体
c． D的酸性比E弱 d. E的沸点高于对孟烷
(4) G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3:2:1。G与NaHCO3反应放出CO2。反应II的化学方程式是________
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优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下：
己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代．如：
（1）B为芳香烃．
①由B生成对孟烷的反应类型是______．
②（CH3 ）2CHCl与A生成B的化学方程式是______．
③A的同系物中相对分子质量最小的物质是______．
（2）1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45g白色沉淀．E不能使Br2的CCl4溶液褪色．
①F的官能团是______．
②C的结构简式是______．
③反应I的化学方程式是______．
（3）下列说法正确的是（选填字母）______．
a．B可使酸性高锰酸钾溶液褪色 b．C不存在醛类同分异构体
c．D的酸性比E弱 d．E的沸点高于对孟烷
（4）G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3：2：1．G与NaHCO3反应放出CO2．反应II的化学方程式是______．
-
合成有机溶剂M和高分子材料N的路线如图：
己知：芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代．如：
(1)写出反应类型．反应Ⅰ__________ 反应Ⅱ____________。
(2)写出D的分子式___________。写出G的结构简式_____________。
(3)写出E生成F的化学反应方程式______________________________。
(4)E在浓硫酸作用下转化为F时，除生成副产物G，还会生成高分子副产物，写出该副产物的结构简式____________________________。
(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种，写出其中一种的结构简式______________。
(6)写出高分子化合物N的结构简式_________________(任写一种)。A有2种结构，可通过定量实验来确定其准确结构，该定量实验可通过A与__________(填写物质名称)反应来实现。
-
优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下：
已知：①芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如：
②0.01molC质量为1.08g，能与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀，E不能使Br2的CCl4溶液褪色。
③G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3：2：1，G与NaHCO3溶液反应放出气体。
根据以上信息回答以下问题。
（1）化合物A的名称为________；F的官能团结构简式为________；C的结构 简式为________
（2）下列说法正确的是(填选项字母)________。
a．B可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b．C不存在芳香族醛类同分异构体
c．D的酸性比E弱
d．F不能使溴水褪色
（3）①E和G反应生成H的化学方程式为________，其反应类型为________；②PMnMA的结构简式为________，由H生成该有机物的反应类型为________。
（4）G的能水解的链状同分异构体有________种，其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为(写出一种即可)________。
-
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下：
已知以下信息：
①
②1molB经上述反应可生成2molC，且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳香烃，其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢。
⑤
回答下列问题：
（1）由A生成B的化学方程式为______________，反应类型为________。
（2）D的化学名称是________，由D生成E的化学方程式为：_______________。
（3）G的结构简式为__________________。
（4）F的同分异构体中含有苯环的有多种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为6：2：2：1的是____________。（写出其中的一种的结构简式）。
（5）由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为_______；反应条件2所选择的试剂为________；I的结构简式为____________。
-
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用．合成G的一种路线如下：
已知以下信息：
①
②1molB经上述反应可生成2molC，且C不能发生银镜反应．
③D属于单取代芳香烃，其相对分子质量为106．
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢．
⑤RNH2+
回答下列问题：
（1）由A生成B的化学方程式为_____________，反应类型为_____________；
（2）E的化学名称是_____________，由D生成E的化学方程式为_____________；
（3）G的结构简式为_____________；
（4）F的同分异构体中含有苯环的还有_____________种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为6:2:2:1的是_____________，（写出其中的一种的结构简式）。
（5）由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为_____________；反应条件2所选择的试剂为_____________；I的结构简式为_____________。
Mn2++Cl2↑+2H2O defghijc 乙 防止空气中的水蒸气进入，吸收多余的氯气 改为使液体顺利滴 干燥 ②①③ 75.0%
Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl-
=0.564mol，氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]的质量为10mL×1.84 g/cm3=18.4g，物质的量=
=0.199mol，理论上可以生成叔丁基苯的质量=
×100%=75.0%，故答案为：75.0%。
+ClC(CH3)3
×100%=75.0%，故答案为：75.0%。
）。反应如下：
