Question

18．乙酰基二茂鐵常用作火箭燃料添加劑、汽油抗暴劑等，由二茂鐵合成乙�；�二茂鐵的原理如圖III所示．已知乙酸酐易水解，乙醚的沸點為34.6℃，乙酰基二茂鐵的沸點為163℃，圖Ⅱ中的氧化鋁是一種擴散劑．實驗步驟如下：

步驟①：如圖Ⅰ所示，將1g二茂鐵與3mL乙酸酐加入干燥的三頸燒瓶中，在攪拌下慢慢滴加磷酸1mL，加熱回流5分鐘．
步驟②：將反應液倒入燒杯，加入10g碎冰，在攪拌下緩 慢滴加NaHCO₃ 溶液至燒杯中的酸性物質基本耗盡，置于冰水浴中15min．過濾，烘干，得到乙�；�二茂鐵粗品．
步驟③：將粗品溶解在苯中，從圖Ⅱ裝置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗．
步驟④：將其中一段時間的淋洗液收集，并進行操作X，得到純凈的針狀晶體乙�；�二茂鐵并回收乙醚．
（1）步驟①要求無水操作，原因是防止乙酸酐水解．
（2）步驟②中的過濾操作，除燒杯外還必須使用的屬于硅酸鹽材質的儀器是漏斗、玻璃棒．
（3）步驟②中不需要測定溶液的pH就可判斷燒杯中的酸性物質基本耗盡，依據的現象是滴加NaHCO₃溶液至不再產生氣泡，必須緩慢滴加的理由是防止產生CO₂速率太快，將液體沖出燒杯．
（4）步驟④中操作X的名稱是蒸餾．
（5）步驟③將粗產品中雜質分離所利用的原理是不同物質在擴散劑中擴散速率不同．
（6）為確定產品乙�；�二茂鐵中是否含有雜質二乙�；�二茂鐵（），可以使用的儀器分析方法是質譜法或核磁共振氫譜．

Answer 1

分析 （1）依據乙酸酐易水解分析；
（2）過濾操作，需用到燒杯、玻璃棒、漏斗等儀器；
（3）酸能和碳酸氫鈉反應生成CO₂氣體，故滴加NaHCO₃溶液不再產生氣泡時可以說明溶液接近中性；緩慢滴加是防止反應速率太快；
（4）得到純凈的針狀晶體乙�；�二茂鐵并回收乙醚，應進行蒸餾；
（5）不同物質在擴散劑中擴散的速率不同；
（6）可用質譜法或核磁共振氫譜確定有機物的結構．

解答 解：（1）由于乙酸酐極易水解，故合成過程中要求無水操作，防止乙酸酐水解；
故答案為：防止乙酸酐水解；
（2）過濾操作，需用到燒杯、玻璃棒、漏斗等儀器，則除燒杯外還必須使用的屬于硅酸鹽材質的儀器是玻璃棒、漏斗，
故答案為：玻璃棒、漏斗；
（3）酸能和碳酸氫鈉反應生成CO₂氣體，故滴加NaHCO₃溶液不再產生氣泡時可以說明溶液接近中性；酸與碳酸氫鈉反應速率較快，緩慢滴加是防止產生CO₂速率太快，將液體沖出燒杯；
故答案為：滴加NaHCO₃溶液不再產生氣泡；防止產生CO₂速率太快，將液體沖出燒杯；
（4）由于有機物之間的溶解性大，但沸點相差較大，所以X的操作名稱應該是蒸餾；
故答案為：蒸餾；
（5）不同物質在擴散劑中擴散的速率不同，故可以使用層析法進行分離，
故答案為：不同物質在擴散劑中擴散的速率不同；
（6）由于乙�；�二茂鐵和二乙�；�二茂鐵的結構不同，相對分子質量不同，但都含有相同的官能團，所以可以使用的儀器分析方法是質譜法或核磁共振氫譜，
故答案為：質譜法或核磁共振氫譜．

點評 本題以乙�；�二茂鐵的制備為載體考查化學基本實驗操作、儀器的選擇、物質的分離和提純以及有機物結構的鑒別，是高考中的常見考點和題型，難度中等．側重考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．