2.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$→_{H_{2}SO_{4},△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$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117.20.810 9微溶
正丁醛75.70.801 7微溶
實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱.當(dāng)有蒸氣出現(xiàn)時(shí),開始滴加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.
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中,能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,說(shuō)明理由不能,容易發(fā)生迸濺.
(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)采取的正確方法是冷卻后補(bǔ)加.
(3)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.
(4)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
(5)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”).
(6)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
(7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為51%.

分析 (1)不能將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅菀装l(fā)生迸濺;
(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)B儀器的名稱是分液漏斗,D儀器的名稱直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行檢漏,若漏液不能使用;
(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)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;
(7)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)因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅瑢a2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,容易發(fā)生迸濺,
故答案為:不能,容易發(fā)生迸濺;
(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,
故答案為:防止暴沸;冷卻后補(bǔ)加;
(3)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;
(4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行檢漏,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)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;
(7)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)物的制備實(shí)驗(yàn),為高頻考點(diǎn),把握制備原理、實(shí)驗(yàn)裝置、混合物分離提純?yōu)榻獯鸬年P(guān)鍵,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,注意?)中結(jié)合關(guān)系式計(jì)算,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列生活中的現(xiàn)象與氧化還原無(wú)關(guān)的是(  )
A.Na0H固體在空氣中變質(zhì)B.鋼鐵生銹
C.物質(zhì)的燃燒D.植物的光合作用

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.(NH42SO4是常見的化肥和化工原料,受熱易分解.某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物.
[查閱資料](NH42SO4在260℃和400℃時(shí)分解產(chǎn)物不同.
[實(shí)驗(yàn)探究]該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持和加熱裝置略)

實(shí)驗(yàn)1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL).通入N2排盡空氣后,于260℃加熱裝置A一段時(shí)間,停止加熱,冷卻,停止通入N2.品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00mL.經(jīng)檢驗(yàn)滴定后的溶液中無(wú)SO42-
(1)儀器X的名稱是圓底燒瓶.
(2)滴定前,下列操作的正確順序是dbaec(填字母編號(hào)).
a.盛裝0.2000mol/L NaOH溶液        b.用0.2000mol/L NaOH溶液潤(rùn)洗
c.讀數(shù)、記錄    d.查漏、清洗      e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面
(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是0.03mol.
實(shí)驗(yàn)2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑.通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A至(NH42SO4完全分解無(wú)殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2.觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體.經(jīng)檢驗(yàn),該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-.進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無(wú)氮氧化物.
(4)檢驗(yàn)裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是取少許D溶液于試管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入鹽酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性氣味的氣體,說(shuō)明D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-
(5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是NH3
(6)(NH42SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是3(NH42SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.俗話說(shuō):“陳酒老醋特別香”,其原因是酒在存儲(chǔ)過(guò)程中生成了有香味的乙酸乙酯,在實(shí)驗(yàn)室里我們也可以用如圖所示裝置來(lái)模擬該過(guò)程,請(qǐng)回答下列問題:
(1)濃硫酸的作用是:①催化劑;②吸水劑.
(2)飽和碳酸鈉溶液的主要作用是中和揮發(fā)出來(lái)的乙酸、溶解揮發(fā)出來(lái)的乙醇、減小乙酸乙酯的溶解度,有利于分層.
(3)裝置中通蒸氣的導(dǎo)管只能插到飽和碳酸鈉溶液的液面處,不能插入溶液中,目的是防止倒吸,長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是將反應(yīng)生成的乙酸乙酯蒸汽冷凝.
(4)若要把制得的乙酸乙酯分離出來(lái),應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)操作是分液.
(5)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí),最好從試管甲中加入幾塊碎瓷片,其目的是防止暴沸.
(6)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是試管上層有油狀液體生成,由此可見,乙酸乙酯的密度比水小(填“大”或“小”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.鍺及其化合物被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、催化劑等領(lǐng)域.以鉛鋅礦含鍺煙塵為原料可制備GeO2,其工藝流程圖如1下.

已知:GeO2是兩性氧化物;GeCl4易水解,沸點(diǎn)86.6℃;PbO不溶于稀硫酸
(1)第①步濾渣主要成分有SiO2、PbO (填化學(xué)式),實(shí)驗(yàn)室萃取操作用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯.
(2)第③步萃取時(shí),鍺的萃取率與$\frac{{V}_{水相}}{{V}_{有機(jī)相}}$(水相和有機(jī)相的體積比)的關(guān)系如圖2所示,從生產(chǎn)成本角度考慮,較適宜的$\frac{{V}_{水相}}{{V}_{有機(jī)相}}$的值為8.
(3)第④步加入鹽酸作用中和NaOH,作反應(yīng)物,抑制GeCl4水解(答兩點(diǎn)即可).
(4)第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式GeCl4+(n+2)H2O=GeO2?nH2O+4HCl.
(5)檢驗(yàn)GeO2•nH2O是否洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌液于試管中,往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明洗滌干凈.若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明未洗滌干凈.
(6)GeO2產(chǎn)品中通;煊猩倭縎iO2.取樣品5.4g,測(cè)得其中氧原子的物質(zhì)的量為0.105mol,則該樣品中GeO2的物質(zhì)的量為0.050 mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.用如圖所示裝置制取乙酸乙酯,請(qǐng)回答以下問題.
(1)導(dǎo)氣管連接球形干燥管插入Na2CO3溶液中,除了冷凝作用外,另一個(gè)重要作防止倒吸;
(2)濃H2SO4的作用是催化劑、吸水劑;
(3)飽和Na2CO3溶液的作用除了降低乙酸乙酯的溶解度和除去乙醇外,還有乙酸.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圓底燒瓶?jī)?nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)績(jī)?nèi)),加熱回流一段時(shí)間后換成蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外,還應(yīng)放入碎瓷片或沸石,目的是防暴沸.
(2)反應(yīng)中加入過(guò)量的乙醇,目的是提高乙酸的轉(zhuǎn)化率.
(3)如果將上述實(shí)驗(yàn)步驟改為在蒸餾燒瓶?jī)?nèi)先加入乙醇和濃硫酸,然后通過(guò)分液漏斗邊滴加乙酸邊加熱蒸餾.這樣操作可以提高酯的產(chǎn)率,其原因是及時(shí)地蒸出生成物,有利于酯化反應(yīng)向生成酯的方向進(jìn)行
(4)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框圖是分離操作步驟流程圖:

則試劑a是:飽和Na2CO3溶液,分離方法I是分液,分離方法II是蒸餾,試劑b是硫酸,分離方法III是蒸餾.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.實(shí)驗(yàn)室配制500mL 0.1mol/LNa2CO3溶液回答下列問題
(1)應(yīng)用托盤天平稱取十水碳酸鈉晶體(Na2CO3•10H2O)14.3g
(2)用托盤天平和小燒杯稱出碳酸鈉晶體的質(zhì)量,其正確操作順序的標(biāo)號(hào)為ACBDE
A.調(diào)整零點(diǎn)
B.將碳酸鈉晶體放入小燒杯中稱量
C.稱量空的小燒杯
D.將砝碼放回砝碼盒內(nèi)
E.記錄稱量結(jié)果
(3)配制Na2CO3溶液時(shí)需用的主要儀器有托盤天平、濾紙、燒杯、藥匙、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管.
(4)若實(shí)驗(yàn)遇下列情況,溶液的濃度是偏高,偏低還是不變?
A.加水時(shí)超過(guò)刻度線偏低;
B.忘記將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶偏低;
C.容量瓶?jī)?nèi)壁附有水珠而未干燥處理不變;
D.定容后搖勻液面低于刻度線不變.
E.轉(zhuǎn)移時(shí)有少量液體濺出偏低.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

12.將NO2、CO2的混合氣體通過(guò)裝有足量Na2O2的容器后,再用干燥燒瓶收集得到混合氣體2.5mol,然后倒立于水槽中,最后水充滿整個(gè)燒瓶(已知:4NO2+O2+2H2O=4HNO3),則混合氣體中NO2的物質(zhì)的量是2mol.

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