Question

【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵裝置示意圖如圖一

已知：①二茂鐵熔點(diǎn)是173℃，在100℃時(shí)開始升華；沸點(diǎn)是249℃。

②制備二茂鐵的反應(yīng)原理是：2KOH+FeCl2+2C5H6= Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

實(shí)驗(yàn)步驟為：

①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH，并從儀器a中加入60mL無(wú)水乙醚到燒瓶中，充分?jǐn)嚢�，同時(shí)通氮?dú)饧s10min；

②再?gòu)膬x器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯（C5H6, 密度為0.95g/cm3），攪拌；

③將6.5g無(wú)水FeCl2與(CH3)2SO（二甲亞砜，作溶劑）配成的溶液25mL裝入儀器a中，慢慢滴入儀器c中，45min滴完，繼續(xù)攪拌45min；

④再?gòu)膬x器a加入25mL無(wú)水乙醚攪拌；

⑤將c中的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，依次用鹽酸、水各洗滌兩次，分液得橙黃色溶液；

⑥蒸發(fā)橙黃色溶液，得二茂鐵粗產(chǎn)品。

回答下列問題：

（1）儀器b的名稱是________________________.

（2）步驟①中通入氮?dú)獾哪康氖?/span>____________________________________________________.

（3）儀器c的適宜容積應(yīng)為(選編號(hào))：_________

①100mL ②250mL ③500mL

（4）步驟⑤用鹽酸洗滌的目的是__________________________________________________

（5）步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純，該過程在圖二中進(jìn)行，其操作名稱為_________；該操作中棉花的作用是______________________________________________________.

（6）為了確認(rèn)得到的是二茂鐵，還需要進(jìn)行的一項(xiàng)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)是__________________________；若最終制得純凈的二茂鐵4.3g，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為____________（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化 ② 除去多余的KOH 升華 防止二茂鐵揮發(fā)進(jìn)入空氣中 測(cè)定所得固體的熔點(diǎn) 58.4%

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）根據(jù)儀器的特點(diǎn)，儀器b為球形冷凝管；（2）Fe2＋具有還原性，能被氧氣氧化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，通入氮�(dú)獾哪康氖桥懦�裝置的空氣，防止Fe2＋被氧化；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，加入到儀器c中液體體積總和為(60＋5.5＋25＋25)mL=115.5mL，因此選用250mL的三頸燒瓶，故②正確；（4）根據(jù)制備二茂鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式，以及所給的KOH、氯化鐵、環(huán)戊二烯的量，加入KOH應(yīng)是過量的，因此步驟⑤中加入鹽酸的目的是除去多余的KOH；（5）根據(jù)信息①，二茂鐵在100℃時(shí)易升華，因此圖二操作名稱為升華，棉花的作用是防止升華的二茂鐵進(jìn)入空氣中；（6）利用二茂鐵的熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，檢驗(yàn)是否是二茂鐵；環(huán)戊二烯的質(zhì)量為5.5×0.95g=5.225g，F(xiàn)eCl2的質(zhì)量為6.5g，根據(jù)反應(yīng)方程式FeCl2過量，根據(jù)環(huán)戊二烯進(jìn)行計(jì)算，理論上產(chǎn)生二茂鐵的質(zhì)量為5.225×186/(2×66)g=7.3625g，產(chǎn)率為4.3/7.3625×100%=58.4%。