Question

（2010?清遠模擬）Fridel-Crafts反應是向苯環(huán)上引入烷基最重要的方法，在合成上有很大的實用價值，該反應可以簡單表示如下：ArH+RX

無水AlCl3

ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）．某化學興趣小組在實驗室先利用叔丁醇與鹽酸反應制得叔丁基氯（沸點50.7℃），再利用Fridel-Crafts反應原理制備對叔丁基苯酚（熔點99℃）．反應流程及實驗裝置如下圖所示：

試回答下列問題：
（1）請寫出本實驗過程中的兩個主要化學反應方程式：

（CH₃）₃COH+HCl→（CH₃）₃CCl+H₂O

，

+（CH₃）₃CCl

無水AlCl3

+HCl

．
（2）有機層中加入飽和食鹽水及飽和碳酸氫鈉的作用可能是：

除去叔丁基氯粗產物中的HCl

．通過

蒸餾

操作可將叔丁基氯粗產物轉化為較為純凈的叔丁基氯．
（3）若去掉該制備裝置中的氯化鈣干燥管，有可能導致的不良后果是（用化學方程式并配合文字說明）：

AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑，催化劑三氯化鋁水解變質

．
（4）叔丁基氯與苯酚反應時適當控制溫度是很重要的．若反應過程中溫度過高應用冷水浴冷卻，否則可能導致的不良后果是：

反應放熱使溫度升高，且生成大量的HCl氣體，若不及時冷卻，叔丁基氯的蒸氣易逸出而影響產率

．
（5）常溫下叔丁基氯易于發(fā)生消去反應故實驗中所用的必須現用現配，試寫出叔丁基氯發(fā)生消去反應的化學方程式：

（CH₃）₃CCl→CH₂=C（CH₃）₂+HCl↑

．
（6）有時候最終產品對叔丁基苯酚不是白色而呈現紫色，你認為可能的原因是：

一部分苯酚被空氣中的氧氣所氧化

．

Answer 1

分析：（1）該實驗涉及的反應有叔丁醇與鹽酸反應取代反應以及叔丁基氯與苯酚發(fā)生取代反應生成對叔丁基苯酚的反應；
（2）叔丁基氯有機層中含有鹽酸，加入碳酸氫鈉可除去，由于叔丁基氯的沸點較低，可用蒸餾法分離；
（3）氯化鈣干燥管具有吸水作用，可防止氯化鋁水解而變質；
（4）若反應過程中溫度過高，可導致叔丁基氯揮發(fā)；
（5）叔丁基氯發(fā)生消去反應生成CH₂=C（CH₃）₂和HCl；
（6）苯酚易被氧化而變質．

解答：解：（1）該實驗涉及的反應有叔丁醇與鹽酸反應取代反應以及叔丁基氯與苯酚發(fā)生取代反應生成對叔丁基苯酚的反應，反應的方程式分別為（CH₃）₃COH+HCl→（CH₃）₃CCl+H₂O、+（CH₃）₃CCl 

無水AlCl3

 +HCl，
故答案為：（CH₃）₃COH+HCl→（CH₃）₃CCl+H₂O；+（CH₃）₃CCl 

無水AlCl3

 +HCl；
（2）加入碳酸氫鈉可除去叔丁基氯有機層中含有鹽酸，由于叔丁基氯的沸點較低，可用蒸餾的方法提純粗產品分離，
故答案為：除去叔丁基氯粗產物中的HCl；蒸餾；
（3）氯化鈣干燥管具有吸水作用，可防止氯化鋁水解而變質，方程式為AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑，
故答案為：AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑；催化劑三氯化鋁水解變質；
（4）反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度逐漸升高，生成大量的HCl氣體而導致反應裝置內壓強過高，且可導致叔丁基氯揮發(fā)而影響產率，
故答案為：反應放熱使溫度升高，且生成大量的HCl氣體，若不及時冷卻，叔丁基氯的蒸氣易逸出而影響產率；
（5）叔丁基氯發(fā)生消去反應生成CH₂=C（CH₃）₂和HCl，反應的方程式為（CH₃）₃CCl→CH₂=C（CH₃）₂+HCl↑，
故答案為：（CH₃）₃CCl→CH₂=C（CH₃）₂+HCl↑；
（6）苯酚易被氧化生成對苯醌，可導致最終產品對叔丁基苯酚不是白色而呈現紫色，故答案為：一部分苯酚被空氣中的氧氣所氧化．

點評：本題以有機物的合成為載體綜合考查化學制備實驗方案的設計，側重于學生的實驗能力、評價能力和分析能力的考查，為高考常見題型，難度中等，注意把握實驗操作原理和方法．