Question

某研究性學習小組為合成1丁醇,查閱資料得知一條合成路線:
CH₃CHCH₂+CO+H₂CH₃CH₂CH₂CHO CH₃CH₂CH₂CH₂OH;
CO的制備原理:HCOOHCO↑+H₂O,并設計出原料氣的制備裝置(如圖)。

請填寫下列空白:
(1)實驗室現有鋅粒、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,寫出化學反應方程式:　             ,　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是　　　　　　,　　　　　　。c和d中盛裝的試劑分別是　　　　　　 ,　　　　　 。若用以上裝置制備H₂,氣體發生裝置中必需的玻璃儀器名稱是　　　　　　　　;在虛線框內畫出收集干燥H₂的裝置圖。
(3)制丙烯時,還產生少量SO₂、CO₂及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是　　　　　　　　　　　 (填序號)。
①飽和Na₂SO₃溶液；②酸性KMnO₄溶液；③石灰水；④無水CuSO₄；⑤品紅溶液
(4)合成正丁醛的反應為正向放熱的可逆反應,為增大反應速率和提高原料氣的轉化率,你認為應該采用的適宜反應條件是　　　　　。 
a.低溫、高壓、催化劑
b.適當的溫度、高壓、催化劑
c.常溫、常壓、催化劑
d.適當的溫度、常壓、催化劑
(5)正丁醛經催化加氫得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。為純化1丁醇,該小組查閱文獻得知:①R—CHO+NaHSO₃(飽和)RCH(OH)SO₃Na↓;②沸點:乙醚34℃,1丁醇 118℃,并設計出如下提純路線:
粗品濾液有機層1丁醇、乙醚純品
試劑1為　　　　　,操作1為　　　　,操作2為　　　　,操作3為　　　　　　。

Answer 1

(1)Zn+2HClZnCl₂+H₂↑
CH₃CHCH₂↑+H₂O

(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)
(4)b　(5)飽和NaHSO₃溶液　過濾　萃取　蒸餾

(1)實驗室用鋅粒和稀鹽酸制備氫氣;用2丙醇和濃硫酸共熱,消去反應制備丙烯;(2)在題給裝置中,a的作用是保持分液漏斗和燒瓶內的氣壓相等,以保證分液漏斗內的液體能順利加入燒瓶中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c為除去CO中的酸性氣體,選用NaOH溶液,d為除去CO中的H₂O(g),試劑選用濃硫酸;若用題給裝置制備H₂,則不需要酒精燈,必須是反應容器和滴加鹽酸的儀器,氫氣用向下排空氣法收集,注意導氣管伸入底部;(3)檢驗丙烯和少量SO₂、CO₂及水蒸氣組成的混合氣體各成分時,應首先選④無水CuSO₄檢驗水蒸氣,然后用⑤品紅溶液檢驗SO₂,并用①飽和Na₂SO₃溶液除去SO₂;然后用③石灰水檢驗CO₂,用②酸性KMnO₄溶液檢驗丙烯,應該先除盡SO₂,因為丙烯和SO₂都能使酸性KMnO₄褪色;(4)題給合成正丁醛的反應為氣體體積減小的放熱反應,為增大反應速率和提高原料氣的轉化率,選b;(5)由操作1后得到“濾液”和信息①可知,試劑1應為NaHSO₃飽和溶液,操作為過濾;加入乙醚時1丁醇易溶解于其中,故操作2為萃取分液;根據兩種有機物沸點的不同,操作3應為蒸餾。