Question

9．已知：

藥品名稱	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度g/cm3	溶解性
正丁醇 （CH3CH2CH2OH）	-89.5	117.7	0.8098	微溶于水，溶于濃硫酸
l-溴丁烷 （CH3CH2CH2CH2Br）	-112.4	101.6	1.2760	不溶于水和濃硫酸

制備1-浪丁烷粗產(chǎn)品在圖1裝里的圓底燒瓶中依次加人NaBr，lOmL正丁醇．分批加人1，1的硫酸溶液，搖勻，加熱30min，發(fā)生如下反應(yīng)：NaBr+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O．
（1）反應(yīng)裝置中還需要加人固體M，加人M的目的是防止液體暴沸；．配制體積比為1，1的硫酸所用的玻璃儀器為bcd．a(chǎn)．天平　b．量筒　 C．玻璃棒　d．燒杯
（2）冷凝管的進(jìn)水口是．端，這樣選擇的原因是能更充分冷凝．
（3）下列圖2裝置中，能代替圖1中最后的收集裝里的是B、D、E．
（4）若用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有機(jī)層中會呈現(xiàn)棕黃色，除去其中雜質(zhì)的正確方法是d
a．蒸餾　　　　　　b．氫氧化鈉溶液洗滌
c．用四氛化碳萃取 d．用亞硫酸鈉溶液洗滌
（5）制備精品．將得到的粗1一澳丁烷依次用濃硫酸、水、10寫碳酸鈉、水洗滌后加人無水抓化鈣進(jìn)行干燥，然后再將1-澳丁烷按圖3裝置燕餾．
①收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在101.6℃左右，區(qū)分1一澳丁烷精品和粗品的一種方法是測熔沸點(diǎn)．
②實(shí)驗(yàn)制得的1一澳丁烷的質(zhì)量為10.895g，則正丁醇的轉(zhuǎn)化率為72.6%．（保留3位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)裝置中加入的固體M是沸石，目的是防止暴沸；用量筒量取相同量的硫酸和水再燒杯中進(jìn)行混合；
（2）冷凝管是下管進(jìn)水，上管出水，有利于冷卻；
（3）根據(jù)圖1中最后的收集裝置是防倒吸裝置來解答；
（4）若用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性會使部分溴離子氧化為溴單質(zhì)；
a．蒸餾也會使部分原料物揮發(fā)出來；
b．氫氧化鈉溶液洗滌，會使鹵代烴發(fā)生水解，主成分減少；
c．用四氯化碳無法萃取，由于溴和鹵代烴都能溶于四氯化碳；
d．用亞硫酸鈉溶液洗滌可和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再通過分液操作即可分離；
（5）①根據(jù)表中1-溴丁烷的沸點(diǎn)可知收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在101.6℃左右；純凈物有固定的熔沸點(diǎn)，混合物沒有固定的熔沸點(diǎn)；
②原料正丁醇的質(zhì)量為lOmL×0.8098g/cm³=8.098g，由-溴丁烷的質(zhì)量為10.895g，根據(jù)方程式NaBr+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O求出參加反應(yīng)的正丁醇的質(zhì)量，再用此質(zhì)量除以原料正丁醇的質(zhì)量即得轉(zhuǎn)化率；

解答 解：（1）反應(yīng)裝置中加入沸石的目的是防止暴沸；用量筒量取相同量的硫酸和水再燒杯中進(jìn)行混合，所用的玻璃儀器為量筒、玻璃棒、燒杯；
故答案為：防止液體暴沸；bcd；
（2）冷凝管是下管進(jìn)水，上管出水，這樣冷卻充分，冷凝效果好；
故答案為：能更充分冷凝；
（3）圖1中最后的收集裝置是防倒吸裝置，B、D、E裝置也可用于防倒吸；
故答案為：B、D、E；
（4）若用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性會使部分溴離子氧化為溴單質(zhì)；
a．蒸餾也會使部分原料物揮發(fā)出來，無法除去其中雜質(zhì)，故a錯誤；
b．氫氧化鈉溶液洗滌，會使鹵代烴發(fā)生水解，造成損失，故b錯誤；
c．由于溴和鹵代烴都能溶于四氯化碳，用四氯化碳無法萃取，故c錯誤；
d．用亞硫酸鈉溶液洗滌可和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再通過分液操作即可分離，故d正確；
故答案為：d；
（5）①根據(jù)表中1-溴丁烷的沸點(diǎn)可知收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在101.6℃左右；區(qū)分1-溴丁烷精品和粗品的一種方法是可通過測熔沸點(diǎn)；
故答案為：101.6；測熔沸點(diǎn)；
②原料正丁醇的質(zhì)量為lOmL×0.8098g/cm³=8.098g，參加反應(yīng)的正丁醇的質(zhì)量為m，
Br+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O
                 74               137
                 m               10.895g
$\frac{74}{m}$=$\frac{137}{10.895g}$  解得：m=5.8849g
正丁醇的轉(zhuǎn)化率為$\frac{5.8849g}{8.098g}$×100=72.6%；
故答案為：72.6%；

點(diǎn)評 本題以1-溴丁烷制備為背景，綜合考查了物質(zhì)的分離方法、實(shí)驗(yàn)裝置、冷凝方法、轉(zhuǎn)化率等，充分考查了學(xué)生分析、理解能力及解決實(shí)際問題的能力，本題難度中等．