Question

【题目】某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2OH

其中CO的制备原理：HCOOHCO↑+H2O，并设计出原料气的制备装置（如下图）

请填写下列空白：

（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中可以选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出制备丙烯的化学方程式：_______________________。

（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a的作用是__________，装置中b的作用是_________，c中盛装的试剂是___________。

（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是___________（填序号）

①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4⑤品红溶液

（4）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：

①R—CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓；

②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：

试剂1为______________，操作2为_____________，操作3为_____________。

Answer 1

【答案】(CH3)2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O 保证分液漏斗内外压强平衡，便于液体顺利流下 作为安全瓶，防倒吸 NaOH溶液 ④⑤①⑤③② 饱和NaHSO3溶液 萃取 蒸馏

【解析】

根据目标产物及原料的结构特点分析判断由2-丙醇在浓硫酸作用下脱水制备丙烯；根据实验原理及装置特点分析各仪器的作用及所需试剂；根据H2O\二氧化硫、二氧化碳的性质分析检验的方法及顺序；根据提纯路线图中物质的变化分析操作的名称及所用试剂。

（1）根据题干提供的原料分析知，可以用2-丙醇在浓硫酸作用下脱水制备丙烯，反应方程式为：(CH3)2CHOH CH2＝CHCH3↑+H2O，故答案为：(CH3)2CHOH CH2＝CHCH3↑+H2O；

（2）根据装置图分析知，导管a可以使得分液漏斗中的压强和烧瓶中压强相等，便于分液漏斗中的液体顺利滴下；制得的CO中含有挥发出的甲酸，可以用NaOH溶液吸收，再用浓硫酸干燥即可得到纯净的CO；装置b可以防止c中液体倒吸进入蒸馏烧瓶，起到安全瓶的作用，故答案为：保证分液漏斗内外压强平衡，便于液体顺利流下；作为安全瓶，防倒吸；NaOH溶液；

（3）首先检验H2O，用无水硫酸铜，若变蓝说明有水，再用品红检验SO2，若品红褪色说明有SO2，用饱和亚硫酸钠溶液可以吸收SO2，再通过酸性高锰酸钾溶液检验SO2是否除尽，最后通入澄清石灰水中，若变浑浊，说明含有CO2，故答案为：④⑤①⑤③②；

（4）由粗品分离出滤液，可见操作1为过滤；则加入试剂1，必须有沉淀生成，故正丁醛中应加入饱和NaHSO3溶液；在滤液中加入乙醚，萃取出1-丁醇，再通过蒸馏将两者分离，所以操作2是萃取，操作3是蒸馏，故答案为：饱和NaHSO3溶液；萃取；蒸馏。