Question

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

反應(yīng) i：(CH3)2S+H2O2→(CH3)2SO+H2O

反應(yīng) 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(diǎn)/沸點(diǎn)	-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(yīng)裝置如圖所示，儀器 B 的名稱是_____，其作用是_____。

(2)第①步反應(yīng)溫度不高于 40 ℃的原因是_____；該步驟反應(yīng)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(yīng) ii。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

(4)第③步的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)有_____(至少回答 2 點(diǎn))。

(6)該實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)可以生成二甲基亞楓和二甲基砜，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，通過控制溫度得以實(shí)現(xiàn)。充分反應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)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(xué)反應(yīng)速率，防止反應(yīng)過于劇烈；二甲基硫醚不溶于水，二甲基亞砜溶于水，則反應(yīng)結(jié)束后溶液不分層，故答案為：防止反應(yīng)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(yīng)生成二甲基砜(CH3)2SO2，反應(yīng)條件為120℃，化學(xué)方程式為：；

（4）二甲基砜(CH3)2SO2的熔點(diǎn)為111℃，防止二甲基砜熔化，應(yīng)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(guān)系式為： ，則二甲基砜理論產(chǎn)量為，產(chǎn)率=。