题目内容
2.CH3CH=CH2+CO+H2$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CH2CH2CHO$→_{Ni、△}^{H_{2}}$CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CO↑+H2O,CO的制备
装置如图所示.请填写下列空白:
(1)装置a的作用是平衡压强,使液体顺利流下;
(2)实验时向装置b中加入几粒沸石的作用是防止暴沸,
某同学进行实验时,加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是停止加热冷却后再加入沸石;
(3)装置c的作用是防倒吸,安全瓶作用;
(4)实验室用浓硫酸和2-丙醇制备丙烯时,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④-⑤-①-③-②(填序号,试剂可以重复使用);
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
写出生成SO2、CO2及水蒸气反应的化学方程式CH3CHOHCH3+9H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$9SO2+3CO2+13H2O;
(5)合成的1-丁醇中常含有杂质丁醛,设计出如下提纯路线:
粗品$→_{操作1}^{试剂1}$滤液$→_{操作2}^{乙醚}$$\stackrel{分液}{→}$有机层$→_{过滤}^{干燥剂}$1-丁醇、乙醚$\stackrel{操作3}{→}$纯品
已知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34℃,1-丁醇 118℃
试剂1为饱和NaHSO3溶液,操作1为过滤,操作2为萃取,操作3为蒸馏;
(6)现用60g 2-丙醇制备1-丁醇,经分析知:由2-丙醇制备丙烯时的产率为85%,由丙烯制丁醛产率为80%,由丁醛制1-丁醇产率为75%,则制得1-丁醇为37.74g.
分析 (1)在题给装置中,a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶中;
(2)实验时向装置b中加入几粒沸石防止瀑沸,加热后发现未加沸石,应冷却后再补加;
(3)c主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;
(4)检验丙烯和少量SO2、CO2及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选④无水CuSO4检验水蒸气,然后用⑤品红溶液检验SO2,并用①饱和Na2SO3溶液除去SO2;然后用③石灰水检验CO2,用②酸性KMnO4溶液检验丙烯;浓硫酸和2-丙醇在加热时发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳和水;
(5)饱和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开;
(6)将每一步的利用率或损失率都转化为起始原料的利用率或损失率,据此计算原料的实际利用率,根据元素守恒计算1-丁醇的质量.
解答 解:(1)为了使分液漏斗中的液体能顺利的流下,就必需保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,因此a的作用是保持恒压,
故答案为:平衡压强,使液体顺利流下;
(2)实验时向装置b中加入几粒沸石防止瀑沸,加热后发现未加沸石,应冷却后再补加;
故答案为:防止暴沸;停止加热冷却后再加入沸石;
(3)c主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸,
故答案为:防倒吸,安全瓶作用;
(4)检验丙烯可以用酸性KMnO4溶液,检验SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品红溶液或石灰水,检验CO2可以石灰水,检验水蒸气可以无水CuSO4,所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序,只要通过溶液,就会产生水蒸气,因此先检验水蒸气;然后检验SO2并在检验之后除去SO2,除SO2可以用饱和Na2SO3溶液,最后检验CO2和丙烯,因此顺序为⑤①③②,浓硫酸和2-丙醇在加热时发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的方程式为CH3CHOHCH3+9H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$9SO2+3CO2+13H2O,
故答案为:⑤①③;CH3CHOHCH3+9H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$9SO2+3CO2+13H2O;
(5)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;由于饱和NaHSO3溶液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇.因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开,
故答案为:饱和NaHSO3溶液;过滤;萃取;蒸馏;
(6)将每一步的利用率或损失率都转化为起始原料的利用率或损失率,则原料的实际利用率为85%×80%×75%,根据元素守恒及反应方程式可知1-丁醇的质量为85%×80%×75%×$\frac{60g}{60g/mol}×74g/mol$=37.74g,
故答案为:37.74.
点评 本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物质的分离、提纯方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键.
| A. | 向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液SO32-+2H+═SO2↑+H2O | |
| B. | CuSO4溶液与H2S反应的离子方程式:Cu2++S2-═CuS↓ | |
| C. | 氯气溶于水:Cl2+H2═2H++Cl-+ClO- | |
| D. | 向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2═4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑ |
| A. | 2Al+6HCl═2 AlCl3+3H2 | B. | 4Na+O2═2Na2O | ||
| C. | MgO+H2SO4═MgSO4+2H2O | D. | Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O |
| 选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
| A | 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液 | 有气体生成,溶液呈红色 | 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+ |
| B | 将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中 | 溶液变蓝,有黑色固体出现 | 金属铁比铜活泼 |
| C | 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 | 熔化后的液态铝滴落下来 | 金属铝的熔点较低 |
| D | 在相同条件下,分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体 | NaHCO3固体分解,产生气体使澄清石灰水变浑浊,Na2CO3固体并没有分解 | Na2CO3固体的稳定性比NaHCO3好 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 都可以与水反应生成氢气和碱 | |
| B. | 都能从硫酸铜溶液中置换出铜 | |
| C. | 去除铝表面的铜镀层可以选用稀硝酸 | |
| D. | 铁丝不论在空气中还是在纯氧中都可以发生氧化还原反应 |
| A. | 用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+Fe3+═Cu2++Fe2+ | |
| B. | Na2O2与H2O反应制备O2:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑ | |
| C. | 将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO- | |
| D. | 用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O |