内容发布更新时间 : 2024/5/17 16:57:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

练习四

1、二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华，沸

点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂；化学性质稳定，400℃以内不分解。实验室制备二茂铁装置示意图如下图，实验步骤为：

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a 中加入60mL 无水乙醚到三颈烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min；

②再从仪器a 滴入5.5 mL 新蒸馏的环戊二烯（C5H6、密度0.95g/cm3），搅拌；

③将6.5g 无水FeCl2 与(CH3)2SO（二甲亚砜，作溶剂）配成的溶液25ml 装入仪器a中，慢慢滴入三颈烧瓶中，45min 滴完，继续搅拌45min； ④再从仪器a 加入25mL 无水乙醚搅拌；

⑤将三颈烧瓶中液体转入分液漏斗，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液； ⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品。 回答下列问题：

（1）仪器b 的名称是__________________，作用是_____________________。 （2）步骤①中通入氮气的目的是_____________________。

（3）三颈烧瓶的适宜容积应为__________ （填序号）；①100ml、②250ml、③500ml；步骤⑤所得的

橙黄色溶液的溶剂是_____________________。

（4）KOH、FeCl2、C5H 6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl 的化学方程式为_____________________。 （5）二茂铁粗产品的提纯过程在上图中进行，其操作名称为________________。二茂铁及其衍生物可

做抗震剂用于制无铅汽油，它们比曾经使用过的四乙基铅安全得多，其中一个重要的原因是_________________________________。

（6）最终得到纯净的二茂铁4.8g，则该实验的产率为___________________（保留两位有效数字）。 【答案】球形冷凝管 冷凝回流有机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜） 将装置中的空气排尽（或排尽、

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除去氧气），防止（避免、不让）实验过程中Fe2+被氧化 ② 乙醚或乙醚和二甲亚砜 2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O 升华 四乙基铅反应后的产物会造成空气污染 65% 【解析】（1）仪器b 的名称是球形冷凝管，其作用冷凝回流有机物；正确答案：球形冷凝管；冷凝回流有

机物（或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜。

（2）该实验过程中用到试剂氯化亚铁，它易被氧气氧化，所以需要通入氮气，将装置中的空气排尽；正确答案：将装置中的空气排尽（或排尽、除去氧气），防止（避免、不让）实验过程中Fe2+被氧化。 （3）根据题给的试剂的体积可知：60+5.5+25++25=115.5 ml,所以三颈烧瓶的适宜容积应为250ml；骤⑤所得的橙黄色溶液的溶剂是乙醚或乙醚和二甲亚砜；正确答案：②；乙醚或乙醚和二甲亚砜。 （4）由生成物可知，该反应为非氧化还原反应，KOH、FeCl2、C5H 6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl，化

学

方

程

式

为

2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

；

正

确

答

案

：

2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。

（5）由题给信息：二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华，所以二茂铁粗产品的提纯、操作名称为升华；二茂铁及其衍生物可做抗震剂用于制无铅汽油，它们比曾经使用过的四乙基铅安全得多，其中一个重要的原因是四乙基铅反应后的产物会造成空气污染；正确答案：升华；四乙基铅反应后的产物会造成空气污染。

（6）根据反应2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O可知：FeCl2-- Fe(C5H5)2，所以6.5克氯化亚铁的量为6.5/127=0.05mol,生成Fe(C5H5)2的量为0.05mol，质量为0.05186=9.3g, 该实验的产率为4.8/9.3×100%=56%，正确答案：56%。

2、硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。实验室合成硫酰氯的

实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出)；

已知:①SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2 △H=-97.3kJ/mol。

②常溫下硫酰氯为无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，在潮湿空气中“发烟”。 ③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氧气。 回答下列问题:

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（1）硫酰氯在潮湿空气中“发烟”的原因___________(用化学方程式表示)。 （2）装置B中盛放的试剂是________；仪器D的名称为________。

（3）装置E的作用是_____，E中冷凝水的入口是____(填“a”或“b”)；整套装置存在的一处缺陷是_______。 （4）当装置A中生成氯气1.12L(已折算成标准状况)时，硫酰氯的产率为44%，则最终得到纯净的硫

酰氯_______g。

（5）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为___________________，分离两种产物的方法是______________。

（6）硫酰氯的工业品中常含有少量硫酸，请你设计实验验证其中含有硫酸(写出实验方案及相关实验现象，不必写出具体实验操作________。可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊试液)。 【答案】 SO2Cl2+2H2O=2HC1+H2SO4 饱和食盐水 三颈烧瓶或三颈瓶 冷凝回流 a 缺少尾气处理装

置和防止空气中水蒸气进入D装置的措施 2.97 2C1SO3H=SOCl2+H2SO4 蒸馏 取少量产品在干燥条件下加热至硫酰氯完全挥发，剩余物质冷却并用水稀释。取少量所得的溶液滴加紫色石蕊试液，溶液变红；再另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。

【解析】试题分析:由图中信息可知，该实验先用浓盐酸和高锰酸钾制备氯气，然后通过B和C两装置净化

氯气，最后在D中合成硫酰氯。

（1）硫酰氯在潮湿空气中“发烟”的原因是其遇空气中水蒸气发生水解生成酸雾，该反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O=2HC1+H2SO4。

（2）装置B的作用是除去氯气中的氯化氢杂质，故其中盛放的试剂是饱和食盐水；仪器D的名称是三颈烧瓶或三颈瓶。

（3）装置E的作用是冷凝回流。为保证冷凝回流的效率，E中冷凝水的入口是a；整套装置存在的一处缺陷是缺少尾气处理装置和防止空气中水蒸气进入D 的措施。

（4）当装置A中生成氯气1.12L(已折算成标准状况)时，氯气的物质的量为0.05mol，由于硫酰氯的产率为44%，则生成硫酰氯的物质的量为0.05mol?44%=0.022mol，所以最终得到纯净的硫酰氯的质量为0.022mol ?135g/mol=2.97g。

（5）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，由质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为2C1SO3H=SOCl2+H2SO4，硫酸是高沸点酸，由题中信息可知，硫酰氯的沸点较低，故分离两种产物的方法是蒸馏。

（6）欲设计实验验证硫酰氯的工业品中常含有少量硫酸，由于硫酰氯与水反应可生成硫酸，故要首先将两者分离，然后在根据硫酸的组成和性质以及供选试剂进行检验，可以检验其酸性、吸水性，可以检验硫酸根离子等等。方案如下：取少量产品在干燥条件下加热至硫酰氯完全挥发，剩余物质冷却并

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