Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1丁醇,查閱資料得知一條合成路線:

CH3CHCH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH;

CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設(shè)計出原料氣的制備裝置(如圖)。

請?zhí)顚懴铝锌瞻?/span>:

(1)實驗室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯,寫出化學(xué)反應(yīng)方程式:　 ,　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是　　　　　　,　　　　　　。c和d中盛裝的試劑分別是　　　　　　 ,　　　　　 。若用以上裝置制備H2,氣體發(fā)生裝置中必需的玻璃儀器名稱是　　　　　　　　;在虛線框內(nèi)畫出收集干燥H2的裝置圖。

(3)制丙烯時,還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是　　　　　　　　　　　 (填序號)。

①飽和Na2SO3溶液；②酸性KMnO4溶液；③石灰水；④無水CuSO4；⑤品紅溶液

(4)合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,你認(rèn)為應(yīng)該采用的適宜反應(yīng)條件是　　　　　。 

a.低溫、高壓、催化劑

b.適當(dāng)?shù)臏囟�、高壓、催化�?/span>

c.常溫、常壓、催化劑

d.適當(dāng)?shù)臏囟�、常壓、催化�?/span>

(5)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。為純化1丁醇,該小組查閱文獻得知:①R—CHO+NaHSO3(飽和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸點:乙醚34℃,1丁醇 118℃,并設(shè)計出如下提純路線:

粗品濾液有機層1丁醇、乙醚純品

試劑1為　　　　　,操作1為　　　　,操作2為　　　　,操作3為　　　　　　。

 

Answer 1

(1)Zn+2HClZnCl2+H2↑

CH3CHCH2↑+H2O

(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)

(4)b　(5)飽和NaHSO3溶液　過濾　萃取　蒸餾

【解析】(1)實驗室用鋅粒和稀鹽酸制備氫氣;用2丙醇和濃硫酸共熱,消去反應(yīng)制備丙烯;(2)在題給裝置中,a的作用是保持分液漏斗和燒瓶內(nèi)的氣壓相等,以保證分液漏斗內(nèi)的液體能順利加入燒瓶中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c為除去CO中的酸性氣體,選用NaOH溶液,d為除去CO中的H2O(g),試劑選用濃硫酸;若用題給裝置制備H2,則不需要酒精燈,必須是反應(yīng)容器和滴加鹽酸的儀器,氫氣用向下排空氣法收集,注意導(dǎo)氣管伸入底部;(3)檢驗丙烯和少量SO2、CO2及水蒸氣組成的混合氣體各成分時,應(yīng)首先選④無水CuSO4檢驗水蒸氣,然后用⑤品紅溶液檢驗SO2,并用①飽和Na2SO3溶液除去SO2;然后用③石灰水檢驗CO2,用②酸性KMnO4溶液檢驗丙烯,應(yīng)該先除盡SO2,因為丙烯和SO2都能使酸性KMnO4褪色;(4)題給合成正丁醛的反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,選b;(5)由操作1后得到“濾液”和信息①可知,試劑1應(yīng)為NaHSO3飽和溶液,操作為過濾;加入乙醚時1丁醇易溶解于其中,故操作2為萃取分液;根據(jù)兩種有機物沸點的不同,操作3應(yīng)為蒸餾。