Question

9．正丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃）是一种化工原料，常温下为无色液体，不溶于水，沸点为142.4℃，密度比水小．某实验小组利用如下装置合成正丁醚（其它装置均略去），发生的主要反应为：2C₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135°}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
实验过程如下：在容积为100mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀，再加热回流一段时间，
收集到粗产品，精制得到正丁醚．回答下列问题：
（1）合成粗产品时，液体试剂加入顺序是先加正丁醇，后加浓硫酸．
（2）实验中冷凝水应从a口出去（填“a”或“b”）．
（3）为保证反应温度恒定在135℃，装置C中所盛液体必须具有的物理性质为该液体沸点大于135℃．
（4）加热时间过长或温度过高，反应混合液会变黑，写出用NaOH溶液吸收有毒尾气的离子方程式2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O．
（5）得到的正丁醚粗产品依次用8mL 50%的硫酸、10mL水萃取洗涤．该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗．该仪器使用前需要检验是否漏水．
（6）将分离出的有机层用无水氯化钙干燥，过滤后再进行蒸馏（填操作名称）精制得到正丁醚．
（7）本实验最终得到6.50g正丁醚，则正丁醚的产率是50.0%．

Answer 1

分析 在容积为100mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀，再加热回流一段时间，收集到粗产品，精制得到正丁醚，
（1）浓硫酸与其它液体混合时，先加其它液体后加硫酸；
（2）用冷凝管冷凝时，冷凝水的流向与气体流向相反；
（3）液体能达到的最高温度等于其沸点；
（4）浓硫酸被还原生成二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫；
（5）分离分层的液体用分液漏斗；带有玻璃塞的仪器使用前要检漏；
（6）有机物易挥发；
（7）产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%．

解答 解：（1）浓硫酸与其它液体混合时，先加其它液体后加硫酸，防止浓硫酸稀释时放热，引起液体飞溅，所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇，后加浓硫酸，
故答案为：先加正丁醇，后加浓硫酸；
（2）用冷凝管冷凝时，冷凝水的流向与气体流向相反，则冷凝水从a口进入，
故答案为：a；
（3）加热液体能达到的最高温度等于其沸点，则为保证反应温度恒定在135℃，装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃，
故答案为：该液体沸点大于135℃；
（4）加热时间过长或温度过高，反应混合液会变黑，浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应，浓硫酸被还原生成二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为：2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O；
故答案为：2OH^-+SO₂═SO₃^2-+H₂O；
（5）分离分层的液体用分液漏斗，该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗；带有玻璃塞的仪器使用前要检漏，则在使用分液漏斗时要先检验是否漏水；
故答案为：分液漏斗；检验是否漏水；
（6）将分离出的有机层用无水氯化钙干燥，正丁醚易挥发，采用蒸馏的方法获得纯净的正丁醚，
故答案为：蒸馏；
（7）由2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135℃}^{浓硫酸}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O，
               74×2                                                     130
               14.8g                                                    mg
则m=$\frac{14.8g×130}{74×2}$=13.0g
产率=$\frac{实际量}{理论量}$×100%=$\frac{6.5g}{13.0g}$×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．