Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇，查閱資料得知一條合成路線：

CO的制備原理：HCOOHCO↑+H2O，并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置（如下圖）

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：

（1）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇，從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫(xiě)出制備丙烯的化學(xué)方程式： 。

（2）若用以上裝置制備干燥純凈的CO，裝置中a的作用是 ，裝置中b的作用是 ，c中盛裝的試劑是 。

（3）制丙烯時(shí)，還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體，混合氣體通過(guò)試劑的順序是 （填序號(hào)，試劑可重復(fù)使用）

①飽和Na2SO3溶液

②酸性KMnO4溶液

③石灰水

④無(wú)水CuSO4

⑤品紅溶液

（4）正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，為純化1-丁醇，該小組查閱文獻(xiàn)得知：

①R—CHO+NaHSO3(飽和)RCH(OH)SO3Na↓；

②沸點(diǎn)：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并設(shè)計(jì)出如下提純路線：

試劑1為 ，操作2為 ，操作3為 。

Answer 1

【答案】（1）(CH3)2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O；（2分）

（2）保證分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)平衡，便于液體順利流下（2分）

作為安全瓶，防倒吸（2分）NaOH溶液 （2分）

（3）④⑤①⑤③②（答④⑤①③②也給分） （2分）

（4）飽和NaHSO3溶液（1分） 萃取（1分） 蒸餾（1分）

【解析】

試題分析：（1）2-丙醇通過(guò)消去反應(yīng)可生成丙烯，化學(xué)方程式為(CH3)2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O。

（2）為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出，就必需保持壓強(qiáng)一致，因此a的作用是保證分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)平衡，便于液體順利流下；因?yàn)榧姿嵋兹苡谒�，所以必需防止液體倒流，即b的作用是作為安全瓶，防倒吸；甲酸在濃硫酸的作用下通過(guò)加熱脫水生成CO，由于甲酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的CO中必然會(huì)混有甲酸，在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸。

（3）檢驗(yàn)丙烯可以用酸性KMnO4溶液，檢驗(yàn)SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗(yàn)CO2可以用石灰水，檢驗(yàn)水蒸氣可以無(wú)水CuSO4，所以在檢驗(yàn)這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序。只要通過(guò)溶液，就會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，因此先檢驗(yàn)水蒸氣；然后檢驗(yàn)SO2并在檢驗(yàn)之后除去SO2，除SO2可以用飽和Na2SO3溶液，最后檢驗(yàn)CO2和丙烯，因此順序?yàn)?/span>④⑤①⑤③②。

（4）粗品中含有正丁醛，根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀，然后通過(guò)過(guò)濾即可除去；由于飽和NaHSO3溶液是過(guò)量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇，因?yàn)?-丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離。則試劑1為飽和NaHSO3溶液；操作2為萃取；操作3為蒸餾。