Question

【題目】（I）如圖是用于簡單有機(jī)化合物的制備、分離、性質(zhì)比較等的常見簡易裝置。請根據(jù)該裝置回答下列問題：

（1）若用乙醇與乙酸反應(yīng)制取乙酸乙酯，則燒瓶A中加入的試劑在混合時(shí)的操作方法是___________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，試管B中應(yīng)加入___________。虛線框中的導(dǎo)管除用于導(dǎo)氣外，還兼有___________作用。

（2）若用該裝置分離乙酸和1-丙醇，則在燒瓶A中除加入1－丙醇與乙酸外，還應(yīng)先加入適量的試劑___________，加熱到一定溫度，試管B中收集到的是（填寫化學(xué)式）___________。冷卻后，再向燒瓶中加入試劑___________再加熱到一定溫度，試管B中收集到的是___________（填寫化學(xué)式）。

（3）若用該裝置（不用加熱）證明酸性：醋酸>碳酸>苯酚，則在燒瓶A中加入___________，試管B中應(yīng)加入___________。

（II）正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛,發(fā)生:CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CHO。

反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表:

	沸點(diǎn)/℃	密度/(g·cm-3)	水中溶解性
正丁醇	11.72	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱.當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90-95℃,在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75-77℃餾分,產(chǎn)量2.0g。

回答下列問題:

（1）實(shí)驗(yàn)中,能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,說明理由:__________。

（2）加入沸石的作用是__________；若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法是__________。

（3）上述裝置圖中,B儀器的名稱是__________,D儀器的名稱是__________。

（4）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是(填字母)__________。

A.潤濕 B.干燥 C.檢漏 D.標(biāo)定

（5）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分液時(shí),水在__________層(填“上”,或“下”)。

（6）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90~95℃,其原因是__________。

（7）本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為__________%。.

Answer 1

【答案】先加入一定量的乙醇，然后邊搖動(dòng)燒瓶邊慢慢加入一定量的濃硫酸，冷卻后再加乙酸 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOCH2CH3＋H2O 飽和碳酸鈉溶液 冷凝 生石灰 CH3CH2CH2OH 濃硫酸 CH3COOH(其他答案合理) 碳酸鈉和醋酸 苯酚鈉溶液 不能,易迸濺 防止暴沸 冷卻后補(bǔ)加 分液漏斗 直形冷凝管 C 下 既可保證正丁醛及時(shí)蒸出,又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化 51.3

【解析】

（I）（1）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水；

（2）乙酸和1-丙醇混合形成恒沸液，分離乙酸和1-丙醇時(shí)，應(yīng)先將乙酸轉(zhuǎn)化為離子化合物，形成沸點(diǎn)差異，再蒸餾；

（3）應(yīng)用強(qiáng)酸制弱酸的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；

（II）（1）Na2Cr2O7溶液和濃硫酸混合時(shí)相當(dāng)于濃硫酸的稀釋；

（2）沸石能防止溶液暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加，不能直接加入沸石；

（3）B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱是直形冷凝管；

（4）含有活塞的儀器使用前必須檢漏，分液漏斗中含有活塞，所以使用前必須檢漏；

（5）分液時(shí)，密度小的液體位于上方，密度大于的液體位于下方；

（6）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；

（7）由題給數(shù)據(jù)和公式計(jì)算可得。

（I）（1）為防止酸液飛濺，應(yīng)將密度大的液體加入到密度小的液體中，乙酸易揮發(fā)，冷卻后再加入乙酸；酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；生成的乙酸乙酯蒸汽中含有乙醇和乙酸，要用飽和碳酸鈉溶液分離混合物；長導(dǎo)管起到導(dǎo)氣和冷凝乙酸丙酯蒸汽的作用，故答案為：先加入乙醇，然后邊搖動(dòng)燒瓶邊慢慢加入濃硫酸，冷卻后再加乙酸；CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；飽和碳酸鈉溶液；冷凝；

（2）乙酸和1-丙醇混合形成恒沸液，分離乙酸和1-丙醇時(shí)，應(yīng)先在乙酸和1-丙醇的混合液中加入CaO，把乙酸轉(zhuǎn)化為鹽溶液，加熱蒸餾，試管B中收集到的餾分為丙醇，燒瓶中剩余的為乙酸鈣的水溶液，再加濃硫酸得到乙酸，通過蒸餾分離得到乙酸，故答案為：CaO；CH3CH2CH2OH；濃硫酸；CH3COOH；

（3）若要證明酸性：醋酸>碳酸>苯酚，應(yīng)在燒瓶A中加入苯酚鈉和醋酸，有氣泡產(chǎn)生，說明反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，證明酸性：醋酸＞碳酸；將生成的二氧化碳通入盛有苯酚鈉溶液試管B中，溶液變渾濁，證明酸性：碳酸＞苯酚，故答案為：碳酸鈉和醋酸；苯酚鈉溶液；

（II）（1）Na2Cr2O7溶液和濃硫酸混合時(shí)相當(dāng)于濃硫酸的稀釋，應(yīng)該將濃硫酸倒入Na2Cr2O7溶液，不能將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅�容易發(fā)生迸濺，故答案為：不能，易迸濺；

（2）沸石能防止溶液暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加，不能直接加入沸石，

故答案為：防止暴沸；冷卻后補(bǔ)加；

（3）B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱是直形冷凝管，故答案為：分液漏斗；直形冷凝管；

（4）含有活塞的儀器使用前必須檢漏，分液漏斗中含有活塞，所以使用前必須檢漏，故答案為：C；

（5）分液時(shí)，密度小的液體位于上方，密度大于的液體位于下方，正丁醛密度小于水，所以水位于下方，故答案為：下；

（6）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化，故答案為：保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；

（7）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式C4H10O～C4H8O可得74：72=4xg：2g，解得x=×100%=51.3%，故答案為：51.3。