Question

15．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)生的反應(yīng)如下：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{H_{2}SO_{4}加熱}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH₃CH₂CH₂CHO
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	沸點(diǎn)/℃	密度/（g•cm-3）	水中溶解性
正丁醇	117.2	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(kāi)始滴加B中溶液．滴加過(guò)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(wèn)題：
（1）上述裝置圖中，B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱是直形冷凝管；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸；
（3）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是c （填正確答案標(biāo)號(hào)）；
a．潤(rùn)濕    b．干燥    c．檢漏    d．標(biāo)定
（4）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，水在下層（填“上”或“下”）
（5）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90-95℃．其原因是保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化
（6）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為51%．

Answer 1

分析 （1）B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱直形冷凝管；
（2）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(yīng)該冷卻后補(bǔ)加；
（3）帶有活塞或瓶塞的裝置使用前要檢查是否漏水；
（4）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；
（5）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；
（6）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列方程計(jì)算．

解答 解：（1）B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱直形冷凝管，
故答案為：分液漏斗；直形冷凝管；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸，
故答案為：防止暴沸；
（3）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；
（4）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；
（5）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；
（6）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
74 72
4xg 2g
解得：x=$\frac{74×2}{72×4}$=51%，
故答案為：51．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)原理、基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度不大，注意計(jì)算中正丁醇的轉(zhuǎn)化率等于正丁醛的產(chǎn)率，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．