Question

20．丁醛是一種化工原料．某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛．發(fā)生的反應如圖：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{H_{2}SO_{4}△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH₃CH₂CH₂CHO
反應物和產(chǎn)物的相關數(shù)據(jù)列表如表：

	沸點/℃	密度/（g•cm-3）	水中溶解性
正丁醇	117.2	0.810 9	微溶
正丁醛	75.7	0.801 7	微溶

實驗步驟如下：
將6.0g Na₂Cr₂O₇放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉移到B中．在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱．當有蒸汽出現(xiàn)時，開始滴加B中溶液．滴加過程中保持反應溫度為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）實驗中，否（填“能”或“否”）將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中．
（2）正丁醇在Cu/Ag，O₂、加熱條件下也可氧化為丁醛，反應的化學方程式為2CH₃CH₂CH₂CHO+O₂$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH₃CH₂CH₂CHO+2H₂O．
（3）上述裝置圖中，D儀器的名稱是冷凝管．加入沸石的作用是防止暴沸．若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應采取的正確方法是冷卻后補加．
（4）分液漏斗使用前必須進行的操作是C（填正確答案標號）．
A．潤濕         B．干燥           C．檢漏         D．標定
（5）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時，水在下層（填“上”或“下”）．
（6）本實驗中，正丁醛的產(chǎn)率為51%．（相對原子質量：C 12   H 1   O 16）

Answer 1

分析 （1）不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，因為濃硫酸的密度大，容易發(fā)生迸濺；
（2）正丁醇在Cu/Ag，O₂、加熱條件下醇羥基被氧化成醛基，生成正丁醛和水；
（3）D儀器的名稱冷凝管；加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應該冷卻后補加；
（4）帶有活塞或瓶塞的裝置使用前要檢查是否漏水；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，正丁醛密度小于水的密度，據(jù)此判斷；
（6）設正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關系式C₄H₁₀O～C₄H₈O列方程計算．

解答 解：（1）因為濃硫酸的密度大，將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，容易發(fā)生迸濺，故答案為：否；
（2）正丁醇在Cu/Ag，O₂、加熱條件下發(fā)生催化氧化，生成生成正丁醛和水，反應為：2CH₃CH₂CH₂CHO+O₂$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH₃CH₂CH₂CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂CH₂CHO+O₂$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH₃CH₂CH₂CHO+2H₂O；
（3）D儀器為冷凝儀器，名稱為冷凝管，沸石表面疏松多孔，能防止沸點低的液體暴沸，所以加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，安全起見，應該冷卻后補加，
故答案為：冷凝管；防止暴沸；冷卻后補加；　   
（4）分液漏斗有上口塞子和下口有控制液體流量的活塞，在使用前需要檢查是否漏水，
故答案為：C；　 
（5）正丁醛密度為0.8017 g•cm^-3，小于水的密度，故分層水層在下方，
故答案為：下；
（6）設正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關系式，
C₄H₁₀O～C₄H₈O
74       72
4xg       2g
解得：x=$\frac{74×2}{72×4}$=51%，
故答案為：51．

點評 本題考查有機化學實驗、反應原理、基本操作、化學計算等，難度中等，注意計算中正丁醇的轉化率等于正丁醛的產(chǎn)率，注意對基礎知識的理解掌握．