Question

由正丁醇(用n?C₄H₉OH表示)制備正溴丁烷(沸點：101.6 ℃)的反應如下：n?C₄H₉OH＋NaBr＋H₂SO₄―→n?C₄H₉Br＋NaHSO₄＋H₂O
副反應：n?C₄H₉OHCH₃CH₂CHCH₂↑＋H₂O
2n?C₄H₉OH(n?C₄H₉)₂O＋H₂O
3H₂SO₄(濃)＋2NaBr(固)=2NaHSO₄＋Br₂↑＋SO₂↑＋2H₂O
已知反應物及其用量：固體NaBr 0.24 mol，n?C₄H₉OH 0.20 mol，濃H₂SO₄ 29 mL，H₂O 20 mL。
制備過程經歷如下五個步驟，試回答下列問題：
(1)投料：在圓底燒瓶中加入20 mL水，再慢慢加入29 mL濃硫酸，混合均勻并冷卻至室溫后，再依次加入0.20 mol正丁醇(約18 mL)和0.24 mol溴化鈉，充分振蕩后加入幾粒沸石。
①冷卻至室溫后再加正丁醇和溴化鈉的目的是________。

A．減少HBr的揮發

B．防止正丁醇的揮發

C．防止溴化鈉被氧化

D．防止溫度過高導致炭化結焦

②本反應中硫酸與溴化鈉作用生成氫溴酸，氫溴酸與正丁醇作用發生取代反應生成正溴丁烷。硫酸的用量和濃度過大都對本制備不利的主要原因是
_____________________________________________________。
(2)加熱回流：反應裝置選擇Ⅱ而不選擇Ⅰ的原因是_________________。在反應裝置中冷凝水應該從________(填“A”或“B”)端進水。

(3)分離粗產物：反應結束待反應液冷卻后，用直形冷凝管換下球形冷凝管，將其變為蒸餾裝置進行蒸餾，得到的粗產物中除主產品外，還含下列選項中的________。
①C₄H₉OH　②SO₂　③(C₄H₉)₂O　④Br₂　⑤NaHSO₄   ⑥H₂O　⑦H₂SO₄
(4)洗滌粗產物：將餾出液移至分液漏斗中，加入等體積的水洗滌后，分液得有機層。如果不能判斷哪層是有機層，可以用_______________方法來判斷。對有機層，進行洗滌除雜、除水后可得到粗產品。
(5)收集產物：將干燥好的產物移至小蒸餾瓶中，加熱蒸餾，收集99～103 ℃的餾分。要證明最終產物是n?C₄H₉Br，方法是_____________________________
___________________________________________。

Answer 1

　(1)①ABC　②會加大副反應進行
(2)Ⅱ可以防止揮發性尾氣進入空氣污染環境　B   (3)①③④⑥
(4)從任意一層取少量溶液加水，如混溶則該層為水層；不混溶則為有機層(其他合理答案也給分)
(5)測定產品的沸點(其他合理答案也給分)

解析