Question

17．实验室制备正丁醚的原理如下：
2CH₃CH₂CH₂OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}，134-135℃}{?}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
温度高于135℃会发生副反应生成丁烯．相关物质的物理性质如下表：

物质	密度/g•mL-1	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
正丁醇	0.81	-89.8	117.7	微溶于水
正丁醚	0.769	-98	142	不溶于水

实验步骤如下（装置如图所示）：
a．在100mL三颈烧瓶中加入36.5mL正丁醇和约10mL浓硫酸，混合均匀，并加入几粒沸石．
b．在三颈烧瓶的一瓶口装上温度计，另一瓶口装上分水器，分水器上端接回流冷凝管．
c．在分水管中放置2mL水，然后加热到134-135℃，回流，可观察到分水器中水面缓慢上升．
d．实验结束后，冷却反应物，然后将反应后的混合液体倒入35mL水中，充分振摇，静置后分液，分出粗产品．
试回答：
（1）温度高于135℃时所发生反应的化学方程式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O；
（2）实验中为控制温度在134-135℃，最好选用的加热方式为③；
①水浴  ②砂浴  ③油浴
（3）为提纯粗产品，分别进行了①加入无水氯化钙、②水洗、③碳酸氢钠溶液洗涤，则正确的操作顺序为③②①，其中使用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是去除反应的催化剂硫酸，进行水洗时，所用的主要玻璃仪器名称为分液漏斗，该仪器在使用前需要时行的操作是检漏．
（4）在该实验过程中，判断反应基本进行完全的现象是分水器中液面不再上升；
（5）若最终得到13.0g正丁醚，则该实验的产率为50.0%．

Answer 1

分析 （1）温度高于135℃时，正丁醇能发生消去反应得1-丁烯；
（2）水浴温度不超过100℃，油浴温度可达200℃左右，而砂浴温度更高；
（3）为提纯粗产品，应先用碳酸氢钠溶液去除反应的催化剂硫酸，再用水洗除去可溶于水的杂质，再干燥除去水分，水洗的操作为分液，使用分液漏斗时必需检漏；
（4）生成正丁醚时会有水产生，要分水器中可看到下面的水面会上升，据此判断；
（5）产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%，据此答题．

解答 解（1）温度高于135℃时，正丁醇能发生消去反应得1-丁烯，反应的方程式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O； 
（2）水浴温度不超过100℃，油浴温度可达200℃左右，而砂浴温度更高，所以为控制温度在134-135℃，用油浴，
故选③；
（3）为提纯粗产品，应先用碳酸氢钠溶液去除反应的催化剂硫酸，再用水洗除去可溶于水的杂质，再干燥除去水分，所以操作顺序为③②①，水洗的操作为分液，主要玻璃仪器名称为分液漏斗，使用分液漏斗时必需检漏，
故答案为：③②①；去除反应的催化剂硫酸；分液漏斗；检漏；
（4）生成正丁醚时会有水产生，要分水器中可看到下面的水面会上升，当分水器中液面不再上升时，反应基本进行完全，
故答案为：分水器中液面不再上升；
（5）由2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O，
       74×2                         130
      36.5×0.81 g                     mg
则m=$\frac{36.5×0.81g×130}{74×2}$=26.0g
产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{13.0g}{26.0g}$×100%=50.0%，
故答案为：50.0%．

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，题目难度中等，注意把握常见实验操作、尾气处理、仪器使用，注意对基础知识的理解掌握．