题目内容
18.正丁醛是一种化工原料.某实验小组利用如下装置合成正丁醛.发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}加热}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ | 密度/(g•cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 11.72 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
将6.0g Na2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液.滴加过程中保持反应温度为90-95℃,在E中收集90℃以下的馏分.
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75-77℃馏分,产量2.0g.
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,容易发生迸溅.
(2)加入沸石的作用是防止暴沸.
(3)上述装置图中,B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称是直形冷凝管.
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是c(填正确答案标号).
a.润湿b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在下层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90-95℃,其原因是保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化.
(7)本实验中,正丁醛的产率为51.4%.
分析 (1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅;
(2)加入沸石的作用是防止暴沸;
(3)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须检漏;
(5)由表中数据可知,正丁醛密度小于水的密度,据此判断;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
(7)设正丁醛的产率为x,则正丁醇的利用率为x,根据关系式C4H10O~C4H8O列方程计算.
解答 解:(1)因为浓硫酸的密度大,将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,容易发生迸溅,故答案为:不能,容易发生迸溅;
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(3)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管,故答案为:分液漏斗;直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须检漏,故选c;
(5)正丁醛密度为0.8017 g•cm-3,小于水的密度,故分层水层在下方,故答案为:下;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,
故答案为:保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
(7)设正丁醛的产率为x,则正丁醇的利用率为x,根据关系式,
C4H10O~C4H8O
74 72
4xg 2g
解得:x=$\frac{74×2}{72×4}$=51.4%,
故答案为:51.4.
点评 本题考查有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算等,难度不大,注意计算中正丁醇的转化率等于正丁醛的产率,注意对基础知识的理解掌握.
练习册系列答案
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3.常温下,水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. | 与Al反应放出氢气的溶液中:Na+、H+、NH4+、NO3- | |
B. | 在c(H+)=1.0×10-13,mol/L的溶液中:Na+、K+、AlO2-、CO32- | |
C. | 澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、NO3-、S2- | |
D. | 在pH=1的溶液中:NH4+、K+、ClO-、Cl- |
10.如表陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
A | Fe3+有氧化性 | 实验室常用KSCN溶液检验Fe3+ |
B | SO2有较强的还原性 | SO2可使酸性KMnO4溶液褪色 |
C | 浓硫酸可干燥NO和SO2 | NO和SO2还原性都弱 |
D | 浓硫酸有吸水性 | 浓硫酸可用于干燥氨气 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
7.25℃时,电离平衡常数:
回答下列问题:
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是a>b>d>c;(填编号)
a.CO32- b.ClO- c.CH3COO- d.HCO3-;
(2)下列反应不能发生的是:cd
a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO
c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO
(3)用蒸馏水稀释0.10mol•L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是B
A.$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c({H}^{+})}$ B.$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
C.$\frac{c({H}^{+})}{{K}_{W}}$ D.$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$
(4)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000mL,稀释过程pH变化 如图甲,则HX的电离平衡常数大于(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)向20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,逐滴加入0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量变化及由此而引起的溶液的pH的变化如图乙所示.计算:
①原混合溶液中c(H+)=0.3mol/L;c(Cl-)=0.2mol/L.
②A点的pH=1.
③将0.15mol•L-1稀硫酸V1mL与0.1mol•L-1NaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:V2=1:1(溶液体积变化忽略不计).
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是a>b>d>c;(填编号)
a.CO32- b.ClO- c.CH3COO- d.HCO3-;
(2)下列反应不能发生的是:cd
a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO
c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO
(3)用蒸馏水稀释0.10mol•L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是B
A.$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c({H}^{+})}$ B.$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
C.$\frac{c({H}^{+})}{{K}_{W}}$ D.$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$
(4)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000mL,稀释过程pH变化 如图甲,则HX的电离平衡常数大于(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)向20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,逐滴加入0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量变化及由此而引起的溶液的pH的变化如图乙所示.计算:
①原混合溶液中c(H+)=0.3mol/L;c(Cl-)=0.2mol/L.
②A点的pH=1.
③将0.15mol•L-1稀硫酸V1mL与0.1mol•L-1NaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:V2=1:1(溶液体积变化忽略不计).