Question

【題目】丙烯酸酯類物質(zhì)廣泛用于建筑、包裝材料等，丙烯酸是合成丙烯酸酯的原料之一。丙烯醇可用于生產(chǎn)甘油、塑料等。以丙烯醛為原料生產(chǎn)丙烯醇、丙烯酸的流程如圖所示：

已知：

①2CH2=CH-CHO+NaOH CH2=CHCH2OH+CH2=CHCOONa

②2CH2=CHOONa+H2SO4→2CH2=CHCOOH+Na2SO4

③有關(guān)物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如表：

物質(zhì)	丙烯醛	丙烯醇	丙烯酸	四氯化碳
沸點(diǎn)/℃	53	97	141	77
熔點(diǎn)/℃	- 87	- 129	13	-22.8
密度/g·mL-3	0.84	0.85	1.02	1.58
溶解性(常溫)	易溶于水和有機(jī)溶劑	溶于水和有機(jī)溶劑	溶于水和有機(jī)溶劑	難溶于水

(1)操作①需要連續(xù)加熱30min，所用裝置如圖所示。儀器L名稱是________。

(2)操作②使用的主要儀器是分液漏斗，在使用之前需進(jìn)行的操作是 ___。

(3)操作④包括____、過(guò)濾、冰水洗滌、低溫吸干。

(4)操作⑤中，加熱蒸餾“下層液體”，分離出四氯化碳；再分離出丙烯醇(如圖)，要得到丙烯醇應(yīng)收集 ____(填溫度)的餾分。圖中有一處明顯錯(cuò)誤，應(yīng)改為____。

(5)測(cè)定丙烯醇的摩爾質(zhì)量：準(zhǔn)確量取amL丙烯醇于分液漏斗中，燒瓶?jī)?nèi)盛裝足量鈉粒。實(shí)驗(yàn)前量氣管B中讀數(shù)為b mL，當(dāng)丙烯醇完全反應(yīng)后，冷卻至室溫、調(diào)平B、C液面，量氣管B的讀數(shù)為c mL。已知室溫下氣體摩爾體積為VL·mol-1。

調(diào)平B、C液面的操作是____；實(shí)驗(yàn)測(cè)得丙烯醇的摩爾質(zhì)量為____g·mol-1(用代數(shù)式表示)。如果讀數(shù)時(shí)C管液面高于B管，測(cè)得結(jié)果將____(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】冷凝管 檢漏 冰水浴冷卻結(jié)晶 97℃ 溫度計(jì)水銀球與蒸餾燒瓶支管口處相齊平 上下移動(dòng)C管 偏大

【解析】

丙烯醛與氫氧化鈉溶液共熱生成丙烯醇和丙烯酸鈉，加入四氯化碳萃取未反應(yīng)的丙烯醛和丙烯醇，四氯化碳密度比水大，所以得到的上層液體含有丙烯酸鈉，加入硫酸酸化得到丙烯酸溶液，丙烯酸熔點(diǎn)為13℃，可用冰水冷卻可得到丙烯酸晶體，過(guò)濾、冰水洗滌、低溫吸干得到丙烯酸；下層液體為含有少量未反應(yīng)的丙烯醛和生成的丙烯醇的四氯化碳溶液，蒸餾得到丙烯醇。

(1)根據(jù)L的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為球形冷凝管；

(2)過(guò)程②為萃取分液，分液漏斗使用前需要進(jìn)行檢漏；

(3)根據(jù)分析可知操作④包括冰水浴冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、冰水洗滌、低溫吸干；

(4)根據(jù)題目信息可知丙烯醇的沸點(diǎn)為97℃，所以收集97℃的餾分；進(jìn)行蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)與蒸餾燒瓶的支管口處相平；

(5)丙烯醇含有羥基可以與鈉單質(zhì)反應(yīng)生成氫氣，通過(guò)測(cè)定生成的氫氣的量來(lái)確定丙烯醇的物質(zhì)的量，從而測(cè)定其摩爾質(zhì)量；記錄氫氣體積時(shí)要注意通過(guò)上下移動(dòng)C管使B、C液面高度一致，從而使氣體的壓強(qiáng)與大氣壓相同；得到的氣體體積為cmL，室溫下氣體摩爾體積為VL·mol-1，則生成的氫氣物質(zhì)的量為，丙烯醇分子中含有一個(gè)羥基，所以丙烯醇的物質(zhì)的量為，丙烯醇的密度為0.85 g·mL-3，則amL丙烯醇的質(zhì)量為0.85ag，所以丙烯醇的摩爾質(zhì)量為；若讀數(shù)時(shí)C管液面高于B管，則B中壓強(qiáng)要大于大氣壓，導(dǎo)致測(cè)得的氣體體積偏小，根據(jù)計(jì)算公式可知會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得到的摩爾質(zhì)量偏大。