Question

8．某同學(xué)查閱資料后設(shè)計了一條1-丁醇的合成路線：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂$\stackrel{一定條件}{→}$CH₃CH₂CH₂CHO$→_{Ni△}^{H_{2}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH．
其中CO的制備方法：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）利用以上裝置制備CO、丙烯等原料氣體，裝置中a的作用導(dǎo)管a平衡分液漏斗內(nèi)壓強，使分液漏斗內(nèi)的液體順利滴下；b的作用安全瓶b防止實驗過程中c中液體倒吸入反應(yīng)裝置．
（2）制丙烯時，伴隨的副反應(yīng)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④⑤①③②（或④⑤①⑤③②）（填序號）．
①飽和Na₂SO₃溶液�、谒嵝訩MnO₄溶液�、凼�灰水　④無水CuSO₄�、萜芳t溶液
（3）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D．
A．高溫、常壓、催化劑                        B．適當(dāng)?shù)臏囟�、常壓、催化�?br />C．低溫、高壓、催化劑                        D．適當(dāng)?shù)臏囟取⒏邏�、催化�?br />（4）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(xiàn)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：
試劑1為飽和NaHSO₃溶液，操作2為萃取，操作3為蒸餾．

Answer 1

分析 CO的制備方法：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O，在題給裝置中，導(dǎo)管a平衡分液漏斗內(nèi)壓強，使分液漏斗內(nèi)的液體濃硫酸順利滴下，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，還需用d裝置除去CO中的H₂O，試劑選用濃硫酸；
（1）為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出，就必需保持壓強一致，因此a的作用是保持恒壓；
（2）用無水硫酸銅檢驗水，用品紅檢驗二氧化硫，并用酸性高錳酸鉀除去二氧化硫，用石灰水檢驗二氧化碳，最后用酸性高錳酸鉀檢驗乙烯；
（3）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；
（4）根據(jù)題中物質(zhì)提純的流程，粗品中含有正丁醛，利用信息①可知飽和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通過過濾即可除去；加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇，1-丁醇和乙醚的沸點相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開．

解答 解：（1）CO的制備方法：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O，反應(yīng)有氣體產(chǎn)生，為了平衡分液漏斗內(nèi)壓強使用導(dǎo)管a，使分液漏斗內(nèi)的液體濃硫酸順利滴下，b主要是起安全瓶的作用，防止實驗過程中c中液體倒吸入反應(yīng)裝置，
故答案為：導(dǎo)管a平衡分液漏斗內(nèi)壓強，使分液漏斗內(nèi)的液體順利滴下．安全瓶b防止實驗過程中c中液體倒吸入反應(yīng)裝置；
（2）2-丙醇通過消去反應(yīng)即到達(dá)丙烯，方程式為（CH₃）₂CHOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O，檢驗丙烯可以用酸性KMnO₄溶液，檢驗SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗CO₂可以石灰水，檢驗水蒸氣可以無水CuSO₄，所以在檢驗這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序．只要通過溶液，就會產(chǎn)生水蒸氣，因此先檢驗水蒸氣；然后檢驗SO₂并在檢驗之后除去SO₂，除SO₂可以用飽和Na₂SO₃溶液，最后檢驗CO₂和丙烯，因此順序為④⑤①②③（或④⑤①③②），
故答案為：④⑤①③②（或④⑤①⑤③②）；
（3）由于反應(yīng)是一個體積減小的可逆反應(yīng)，所以采用高壓，有利于增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率；正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，雖然低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，但不利于增大反應(yīng)速率，因此要采用適當(dāng)?shù)臏囟�；催化劑不能提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，但有利于增大反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所需要的時間，故正確所選項是D，
故答案為：D；
（4）粗品中含有正丁醛，根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通過過濾即可除去；由于飽和NaHSO₃溶液是過量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇；因為1-丁醇和乙醚的沸點相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開，
故答案為：飽和NaHSO₃溶液；萃�。徽麴s．

點評 本題考查了氣體的制備、有機物的分離、提純方法、醇的性質(zhì)以及對基礎(chǔ)知識和基本操作的考查，答題時注意把握基礎(chǔ)知識和基本實驗操作的靈活運用，題目難度中等．