Question

【題目】正溴丁烷（CH3CH2CH2CH2Br）是一種重要的有機合成工業(yè)原料。在實驗中可利用下圖裝置（加熱或夾持裝置省略）制備正溴丁烷。

制備時的化學(xué)反應(yīng)方程式及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：NaBr＋H2SO4(濃)===HBr＋NaHSO4

C4H9OH＋HBrC4H9Br＋H2O

物質(zhì)	相對分子質(zhì)量	密度/g·cm-3	沸點/℃	水中溶解性
正丁醇	74	0.80	117.3	微溶
正溴丁烷	137	1.27	101.6	難溶
溴化氫	81	---	---	極易溶解

實驗步驟：在裝置A中加入2mL水，并小心加入28mL濃硫酸，混合均勻后冷卻至室溫。再依次加入18.5mL正丁醇和26g溴化鈉，充分搖振后加入沸石，連接氣體吸收裝置C。將裝置A置于石棉網(wǎng)上加熱至沸騰，然后調(diào)節(jié)為小火使反應(yīng)物保持平穩(wěn)地回流。一段時間后停止加熱，待反應(yīng)液冷卻后，拆去裝置B，改為蒸餾裝置，蒸出粗正溴丁烷。

請回答下列問題;

（1）儀器A的名稱是________；儀器B的作用是______。

（2）裝置C中盛裝的液體是________；其作用是_________ 。

（3）制備的粗產(chǎn)物正溴丁烷中往往含有水分、正丁醇等雜質(zhì)，加入干燥劑出去水分后，再由下列操作中的________制備純凈的正溴丁烷。

A．分液 B．萃取 C．重結(jié)晶 D．蒸餾

（4）若制備實驗的“回流”過程中不采用“調(diào)節(jié)為小火”，仍采用大火加熱回流，則會使產(chǎn)品產(chǎn)率偏_________（填“高”或“低”）,試說出其中一種原因：__________________________________________________。

（5）若最終得到13.6g純凈的正溴丁烷，則該實驗的產(chǎn)率是___________（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 圓底燒瓶 冷卻、回流 NaOH溶液（其他合理答案） 吸收逸出的HBr，防止其污染空氣。 D 低 大火，副反應(yīng)多或產(chǎn)物逸出較多（合理答案即可） 49.6%

【解析】（1）儀器A的名稱是圓底燒瓶；正丁醇易揮發(fā)，通過球形冷凝管冷凝、回流，提高原料的利用率；（2）反應(yīng)過程中生成了溴化氫氣體，會對環(huán)境產(chǎn)生污染，可通過NaOH溶液進行吸收；（3）正溴丁烷中含有正丁醇雜質(zhì)，這兩種液體相互溶解，只能采用蒸餾的方法進行分離；答案選D；（4）如果采用大火加熱回流時，在較高的溫度下會發(fā)生很多其他的副反應(yīng)，如濃硫酸在溫度較高的情況下氧化性更強，可能會把乙醇等有機物氧化，正丁醇和正丁烷的沸點都比較低，易逸出等都會使產(chǎn)率降低；（5）m（C4H9OH ）=18.5mL×0.80gcm-3=14.8g，則n（C4H9OH ）=14.8g÷74g/mol=0.2mol，則

C4H9OH+HBr→C4H9Br+H2O

1mol 1mol

2mol 0.2mol

所以m（C4H9Br）=0.2mol×137g/mol=27.4g，產(chǎn)率為：13.6g/27.4g×100%=49.6%。