Question

三苯甲醇()是一種重要的化工原料和醫藥中間體，實驗室合成三苯甲醇其合成流程如圖1所示，裝置如圖2所示。
已知：（Ⅰ）格氏試劑容易水解，
 （堿式溴化鎂）；

（Ⅱ）相關物質的物理性質如下：

物質	熔點	沸點	溶解性
三苯甲醇	164.2℃	380℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑
乙醚	-116.3℃	34.6℃	微溶于水，溶于乙醇、苯等有機溶劑
溴苯	-30.7°C	156.2°C	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多數有機溶劑
苯甲酸乙酯	-34.6°C	212.6°C	不溶于水
Mg(OH)Br	常溫下為固體		能溶于水，不溶于醇、醚等有機溶劑

 
（Ⅲ）三苯甲醇的分子量是260，純凈固體有機物一般都有固定熔點。
請回答以下問題：
（1）圖2中玻璃儀器B的名稱：        ；裝有無水CaCl₂的儀器A的作用是            ；
（2）圖2中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是            ；制取格氏試劑時要保持微沸，可以采用          （方式）加熱，優點是                           ；
（3）制得的三苯甲醇粗產品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機物和堿式溴化鎂等雜質，可以設計如下提純方案，請填寫如下空白：

其中，①操作為：            ；洗滌液最好選用：        (從選項中選）；
A、水           B、乙醚            C、乙醇        D、苯
檢驗產品已經洗滌干凈的操作為：                                   。
（4）純度測定：稱取2.60g產品，配成乙醚溶液，加入足量金屬鈉（乙醚與鈉不會反應），充分反應后，測得生成氣體體積為100.80ml標準狀況）。產品中三苯甲醇質量分數為     （保留兩位有效數字）。

Answer 1

（1）冷凝管（1分），防止空氣中水蒸氣進入裝置，使格氏試劑水解 （1分）；
平衡壓強，便于漏斗內試劑滴下（2分）；水浴 （1分）  受熱均勻，
溫度易于控制（1分）；
（3）蒸餾或分餾（2分）；A（2分）；取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，則已洗滌干凈 （或“滴加酚酞試液，洗滌液未變色”等）。（2分）
（4）90% （2分）

試題分析：（1）讀圖2可得，玻璃儀器B是冷凝管；因為格林試劑容易水解，無水氯化鈣是中性干燥劑，主要是防止空氣中水蒸氣進入裝置， 防止格林試劑水解，導致三本甲醇的產量降低；
（2）滴液漏斗具有特殊的結構，使三頸瓶內的壓強與漏斗內的壓強相等，使所加液體能順利滴入三頸瓶中；由于水的沸點為100℃，水浴可以控制加熱的溫度不超過100℃，且可以使反應均勻受熱 ，溫度易于控制；
（3）根據表中給出的物理性質數據，三苯甲醇、乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯是互溶液體混合物，但各組成成分的沸點相差較大，因此粗產品分離的方法是蒸餾或分餾，則操作①是蒸餾或分餾，目的是除去乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等雜質；由于堿式溴化鎂能溶于水，不溶于醇、醚等有機溶劑，則操作②的目的是除去堿式溴化鎂；由于三苯甲醇不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，因此洗滌液最好選擇水，不能選擇乙醚、乙醇、苯等有機溶液，防止又引入乙醚、乙醇、苯等新的雜質；多余的水可以用無水氯化鈣等干燥劑除去，再次蒸餾即可得到純凈的三本甲醇；由于合成流程圖中加入氯化銨飽和溶液，沉淀的主要成分是堿式溴化鎂， 沉淀具有吸附可溶性離子的性質，則沉淀表面可能吸附著氯離子或銨根離子，根據氯離子的性質可以設計實驗方案檢驗沉淀是否洗滌干凈，即取最后一次洗出液于試管中，滴加AgNO₃溶液，若無白色沉淀生成，則已經洗滌干凈；
（4）由于氫氣的體積=100.80mL=0.1008L，標準狀況下氣體摩爾體積為22.4L·mol^－1，n=V/Vm，則氫氣的物質的量=0.1008L÷22.4L·mol^－1；由于三苯甲醇只含有1個羥基，由于2mol羥基與2molNa發生置換反應，生成1molH₂，則1mol三苯甲醇與足量Na反應最多放出0.5mol H₂，即三苯甲醇的物質的量是氫氣的2倍，則三苯甲醇的物質的量為0.1008L÷22.4L·mol^－1×2；由于三苯甲醇的分子式為C₁₉H₁₆O，相對分子質量為260，m=noM，則產品中三苯甲醇的質量為0.1008L÷22.4L·mol^－1×2×260g·mol^－1=2.34g，由于產品的質量為2.60g，則產品中三苯甲醇的質量分數為2.34g÷2.60g×100%=90%。