Question

【題目】二甲基砜是合成人體膠原蛋白的必要物質(zhì)。實驗室用二甲基硫醚為原料合成二甲基砜的新方法為：

反應 i：(CH3)2S+H2O2→(CH3)2SO+H2O

反應 ii： 。

	二甲基硫醚(CH3)2S	二甲基亞楓(CH3)2SO	二甲基砜(CH3)2SO2
密度	0.85 g·cm-3	1.10 g·cm-3	——
熔點/沸點	-83.2℃/37.5℃	18.4℃/189℃	111℃/238℃
溶解性	不溶于水	易溶于水、乙醇	易溶于水、乙醇

具體流程如下：

回答下列問題：

(1)反應裝置如圖所示，儀器 B 的名稱是_____，其作用是_____。

(2)第①步反應溫度不高于 40 ℃的原因是_____；該步驟反應完全的現(xiàn)象是_____。

(3)第②步先將 A 中滴加剩余的 H2O2 全部加入三頸燒瓶中，然后加熱發(fā)生反應 ii。該反應的化學方程式為_____。

(4)第③步的實驗操作為_____、過濾、低溫干燥，得到二甲基砜產(chǎn)品。

(5)二甲基砜傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是由 HNO3 氧化(CH3)2S 生成(CH3)2SO，然后用 NaOH 中和、精餾，制得精品(CH3)2SO，最后再經(jīng)氧化制得(CH3)2SO2。該新方法與傳統(tǒng)硝酸氧化法比的優(yōu)點有_____(至少回答 2 點)。

(6)該實驗中制得二甲基砜 19.176g。二甲基砜的產(chǎn)率為_____。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 冷凝回流 防止反應過于劇烈，并能減少二甲基硫醚的揮發(fā)和雙氧水的分解 溶液不分層 冷卻結(jié)晶 試劑少、步驟少、雜質(zhì)少、污染少、條件易控制等合理答案 80%

【解析】

由題中信息可知，二甲基硫醚和雙氧水在一定的條件下發(fā)生反應可以生成二甲基亞楓和二甲基砜，反應分兩步進行，通過控制溫度得以實現(xiàn)。充分反應后，冷卻結(jié)晶、過濾、低溫干燥，得到二甲基砜產(chǎn)品。

（1）儀器 B是球形冷凝管。由于二甲基硫醚的沸點為37.5℃，易揮發(fā)，因此，冷凝管的作用是冷凝回流；

（2）由表可知二甲基硫醚的沸點為37.5℃，控制溫度在40攝氏度以下為了減少二甲基硫醚的揮發(fā)，雙氧水受熱易分解，控制較低的溫度有利于減少雙氧水分解，另外，控制較低的溫度也有利于控制化學反應速率，防止反應過于劇烈；二甲基硫醚不溶于水，二甲基亞砜溶于水，則反應結(jié)束后溶液不分層，故答案為：防止反應過于劇烈，并能減少二甲基硫醚的揮發(fā)和雙氧水的分解；溶液不分層；

（3）二甲基亞砜(CH3)2SO和H2O2反應生成二甲基砜(CH3)2SO2，反應條件為120℃，化學方程式為：；

（4）二甲基砜(CH3)2SO2的熔點為111℃，防止二甲基砜熔化，應采用冷卻結(jié)晶法，故答案為：冷卻結(jié)晶；

（5）相比傳統(tǒng)方法，新方法試劑少、步驟少、雜質(zhì)少、污染少、條件易控制；

（6）二甲基硫醚物質(zhì)的量為,由方程式可知關系式為： ，則二甲基砜理論產(chǎn)量為，產(chǎn)率=。