Question

【題目】二茂鐵可用作燃料的節能消煙劑、抗爆劑等。實驗室制備二茂鐵裝置示意圖如右下圖（二茂鐵熔點是173℃，在100℃時開始開華；沸點是249℃）。實驗步驟為：

①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH，并從儀器a中加入60mL無水乙醚到燒瓶中，充分攪拌，同時通氮氣約10min；

②再從儀器a滴入5.5mL新蒸餾的環戊二烯（密度0.95g/cm3），攪拌；

③將6.5g無水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，繼續攪拌45min；

④再從儀器a加入25mL無水乙醚攪拌；

⑤將c中的液體轉入儀器d，依次用鹽酸、水各洗滌兩次，分液得橙黃色溶液；

⑥蒸發橙黃色溶液，得二茂鐵粗產品。

回答下列問題：

（1）儀器b的名稱是______________，作用是________________________。

（2）步驟①中通入氮氣的目的是__________________________________。

（3）儀器c的適宜容積應為_________：①100mL、②250mL、③500mL；儀器a使用前應進行的操作是_______________________________________。

（4）KOH、FeCl2、C5H6反應生成二茂鐵[Fe(C5H5)2]和KCl的化學方程式為_________________________；步驟⑦是二茂鐵粗產品的提純，該過程在右圖中進行，其操作名稱為 ____________________________。

（5）為了確證得到的是二茂鐵，還需要進行的一項簡單實驗是_________________________。

（6）最終得到純凈的二茂鐵3.7g，則該實驗的產率為 __________________（保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 冷凝回流有機物（或乙醚、環戊二烯和二甲亞砜） 將裝置中的空氣排盡（或排盡。除去氧氣），防止（避免、不讓）實驗過程中Fe2+被氧化 ② 檢漏或檢查是否漏水 2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O 升華 測定所得固體的熔點 50%

【解析】(1)根據裝置圖，儀器b為冷凝管，可以冷凝回流有機物(或乙醚、環戊二烯和二甲亞砜)，故答案為：冷凝管；冷凝回流有機物；

(2)二茂鐵中鐵是+2價，易被空氣中氧氣氧化，步驟①中通入氮氣排盡裝置中空氣，防止實驗過程中亞鐵離子被氧化，故答案為：排盡裝置中空氣，防止實驗過程中亞鐵離子被氧化；

(3)由題意可知三頸燒瓶中共加入液體110mL，三頸燒瓶中盛放液體的體積不超過容積的，所以選擇250mL，故選②，儀器a為恒壓漏斗，使用前需要檢查是否濾液，故答案為：②；檢漏；

(4)KOH、FeCl2、C5H6反應生成二茂鐵[Fe(C5H5)2]和KCl的化學方程式為2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O；二茂鐵有固體直接變成氣體，然后冷凝收集，其操作名稱為升華，故答案為：2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O；升華；

(5)為了確證得到的是二茂鐵，還需要進行的一項簡單實驗是測定所得固體的熔點；故答案為：測定所得固體的熔點；

(6)二茂鐵的理論產量為××186g/mol=7.4g，則產率=×100%=50%；故答案為：50%。