Question

【題目】二苯基乙二酮常用作醫藥中間體及紫外線固化劑，可由二苯基羥乙酮氧化制得，反應的化學方程式及裝置圖（部分裝置省略）如圖：

在反應裝置中，加入原料及溶劑，攪拌下加熱回流。反應結束后加熱煮沸，冷卻后即有二苯基乙二酮粗產品析出，用70%乙醇水溶 液重結晶提純。重結晶過程：

加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥

請回答下列問題：

(1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱：b_____。

(2)趁熱過濾后，濾液冷卻結晶。一般情況下，下列哪些因素有利于得到較大的晶體：_____。

A.緩慢冷卻溶液 B.溶液濃度較高 C.溶質溶解度較小 D.緩慢蒸發溶劑

如果溶液中發生過飽和現象，可采用_____等方法促進晶體析出。

(3)抽濾所用的濾紙應略_____（填“大于”或“小于”）布氏漏斗內徑，將全部小孔蓋住。 燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉入布氏漏斗時，杯壁上往往還粘有少量晶體，需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉入布氏漏斗，下列液體最合適的是_____。

A.無水乙醇 B.飽和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.濾液

(4)抽濾過程中要及時觀察吸濾瓶內液面高度，當快達到支管口位置時應進行的操作為_____。

(5)上述重結晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質：_____。

(6)某同學采用薄層色譜（原理和操作與紙層析類同）跟蹤反應進程，分別在反應開始、回流15min、30min、45min和60min時，用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是_____。

A.15min B.30min C.45min D.60min

Answer 1

【答案】球形冷凝器（或冷凝管） AD 用玻璃棒摩擦容器內壁，加入晶種 小于 D 應拔掉吸濾瓶上的橡皮管，從吸濾瓶上口倒出溶液 趁熱過濾 C

【解析】

(1)根據裝置圖寫儀器名稱；

(2)晶體顆粒的大小與結晶條件有關，溶質的溶解度越小，或溶液濃度越高，或溶劑的蒸發速度越快，或溶液冷卻越快，析出的晶粒就越小；用玻璃棒攪動或輕輕地摩擦器壁，或投入幾粒晶體(晶種)，都可促使晶體析出；

(3)選擇用濾液來物沖洗的液體是最好的，這是因為濾液是飽和溶液，沖洗時不會使二苯基乙二酮晶體晶體溶解，同時又不會帶入雜質；

(4)實驗時，當吸濾瓶中液面高度快達到支管口位置時，為防止液體進入其它裝置應該倒出部分液體；

(5)趁熱過濾可以除去不溶性雜質；

(6)對照圖上的斑點分析，可以知道，反應開始時圖上的斑點是反應物，由此可推知，回流15min、30min時的圖上，下面的斑點為反應物，上面的斑點為生成物，45min時則圖上的斑點是生成物，而反應物基本上無剩余。

(1)根據儀器圖形可知b為球形冷凝管；

(2)晶體顆粒的大小與結晶條件有關，溶質的溶解度越小，或溶液濃度越高，或溶劑的蒸發速度越快，或溶液冷卻越快，析出的晶粒就越小；反之，可得到較大的晶體顆粒。所以，A.緩慢冷卻溶液；D.緩慢蒸發溶劑有利于得到較大的晶體。當溶液發生過飽和現象時，振蕩容器，用玻璃棒攪動或輕輕地摩擦器壁，或投入幾粒晶體(晶種)，都可促使晶體析出；故合理選項是AD；用玻璃棒摩擦容器內壁或加入晶種都可以促使晶體析出；

(3)減壓過濾也稱抽濾或吸濾。抽濾時所用的濾紙應略小于布氏漏斗內徑，能將布氏漏斗上全部小孔蓋住，將燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉入布氏漏斗時，杯壁上往往還粘有少量晶體，需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉入布氏漏斗，目的是為了用減少晶體的損失。選擇沖洗的液體應該是不會使晶體溶解損失，同時又不會帶入雜質的物質。由于濾液是飽和溶液，沖洗時不會使二苯基乙二酮晶體晶體溶解，同時又不會帶入雜質，所以選擇用濾液來作為給物質沖洗的液體是最好的，故合理答案為：小于；D；

(4)實驗時，當吸濾瓶中液面高度快達到蒸餾燒瓶支管口位置時，為防止液體進入其它裝置應該倒出部分液體，正確的操作方法是：拔掉吸濾瓶上的橡皮管，從吸濾瓶上口倒出溶液；

(5)重結晶的過程是：加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥，其中活性炭脫色可以除去有色雜質，趁熱過濾可以除去不溶性雜質，冷卻結晶，抽濾可以除去可溶性雜質；

(6)對照圖上的斑點分析，可以知道，反應開始時圖中的斑點是反應物，由此可推知，在回流15min、30min時的圖上，下面的斑點為反應物，上面的斑點為生成物，45min時，在圖上的斑點都是生成物，而反應物基本上無剩余。因此，該實驗條件下比較合適的回流時間是45min，故合理選項是C。