Question

2．亞磷酸三乙酯[P（OC₂H₅）₃]常用作塑料穩(wěn)定劑、增塑劑，也用作醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體．其合成原理為PCl₃+3C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$P（OC₂H₅）₃+3HCl
合成亞磷酸三乙酯的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①向三頸燒瓶巾加入137mL（3mol）無水乙醇、1L含二乙苯胺（3mol）的石油醚．
②將三頸燒瓶放在2-6℃的水浴中，在劇烈攪拌下緩慢滴加400mL含三氯化磷（l.1mol）的石油醚溶液，滴加完成后，回流1h．
③加入30% NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至7，水洗，過濾．
④蒸餾，收集180℃左右的餾分，得產(chǎn)品138g．
已知：二乙苯胺[C₆H_5n（C₂H₅）₂]呈堿性．
（l）PCl₃的結(jié)構(gòu)式為．
（2）儀器a的名稱為球形冷凝管；回流時(shí)水應(yīng)從b（填“b”或“c”） 口進(jìn)入．
（3）二乙苯胺的主要作用是消耗反應(yīng)生成的HCl，使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，從而提高原料的轉(zhuǎn)化率．
（4）加入NaOH溶液的作用是除去未反應(yīng)的PCl₃及溶解在其中的HCl；
（5）水洗的主要目的是除去易溶于水的雜質(zhì)．
（6）本次合成亞磷酸三乙酯的產(chǎn)率為83.1%．

Answer 1

分析 （1）PCl₃中P原子與Cl原子之間形成1對共用電子對；
（2）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器a為球形冷凝管；采取逆流原理，通入冷凝水進(jìn)行冷卻；
（3）酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)生成HCl，而二乙苯胺呈堿性，根據(jù)平衡移動原理分析解答；
（4）反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至7，水洗、過濾后，蒸餾收集得產(chǎn)品，氫氧化鈉作用是除去氯化氫和未反應(yīng)的三氯化磷；
（5）用水洗除去溶于水的雜質(zhì)；
（6）1.1mol三氯化磷完全反應(yīng)需要3.3mol乙醇，而實(shí)際加入3mol乙醇，故乙醇不足，根據(jù)乙醇計(jì)算亞磷酸三乙酯的理論產(chǎn)量，產(chǎn)率=（實(shí)際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量）×100%．

解答 解：（1）PCl₃中P原子與Cl原子之間形成1對共用電子對，其結(jié)構(gòu)式為，故答案為：；
（2）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器a為球形冷凝管；采取逆流原理，使冷凝管中充滿冷凝水，充分冷卻，回流時(shí)水應(yīng)從b口進(jìn)c口出；
故答案為：球形冷凝管；b；
（3）PCl₃+3C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$P（OC₂H₅）₃+3HCl屬于酯化反應(yīng)，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)生成HCl，而二乙苯胺呈堿性，可以消耗生成的HCl，促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)移動，提高原料的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：消耗反應(yīng)生成的HCl，使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，從而提高原料的轉(zhuǎn)化率；
（4）反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至7，水洗、過濾后，蒸餾收集得產(chǎn)品，氫氧化鈉作用是除去未反應(yīng)的PCl₃及溶解在其中的HCl，
故答案為：除去未反應(yīng)的PCl₃及溶解在其中的HCl；
（5）產(chǎn)品中會溶解溶于水的雜質(zhì)，用水洗可以除去易溶于水的雜質(zhì)，故答案為：除去易溶于水的雜質(zhì)；
（6）1.1mol三氯化磷完全反應(yīng)需要3.3mol乙醇，而實(shí)際加入3mol乙醇，故乙醇不足，理論上得到亞磷酸三乙酯為1mol，其質(zhì)量為166g，其產(chǎn)率為（138g÷166g）×100%=83.1%；
故答案為：83.1%．

點(diǎn)評 本題考查了有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)，涉及化學(xué)儀器識別、對試劑與操作的分析平衡、化學(xué)平衡移動、物質(zhì)的分離提純、產(chǎn)率計(jì)算等，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題能力，題目難度中等．