Question

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：
CH₃CH₂CH₂CH₂OHCH₃CH₂CH₂CHO
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	117.2	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

实验步骤如下：
①将6.0g Na₂Cr₂O₇放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸；
②将所得溶液小心转移至B中；
③在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热；
④当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液；
⑤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；
⑥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2.16g．
回答下列问题：
（1）实验装置中，

 

（填图中的字母）处应与自来水龙头连接．
（2）该实验除了必要的仪器和试剂外还不可缺少的用品是

 

．
（3）上述装置图中，C2仪器的名称是

 

，E仪器的名称是

 

．
（4）进行实验前必须进行的操作是

 

．
（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，正丁醛应从

 

（填正确答案标号）．
a．下口放出       b．上口倒出
（6）反应温度应保持在90-95℃，其原因是为了将正丁醛及时分离出来，促使反应正向进行和减少正丁醛的进一步氧化，该氧化反应的方程式是

 

．
（7）本实验中，正丁醛的产率为

 

%．

Answer 1

考点：有机物的合成,醛类简介

专题：实验题

分析：（1）采取逆流原理通入冷凝水；
（2）需要加入沸石，防止暴沸；
（3）控制蒸出馏分的温度，故C₂为温度计，E仪器的名称为锥形瓶；
（4）生成物需要以蒸汽形式蒸出，实验前应检验装置的气密性；
（5）下层液从下口放出，上层液从上口倒出，结合正丁醛密度判断；
（6）正丁醛被氧化为正丁酸，同时重铬酸钠被还原，由硫酸钠、硫酸铬水生成；
（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）充分利用水进行冷凝，采取逆流原理通入冷凝水，故从a通入冷凝水，故答案为：a；
（2）需要加入沸石，防止暴沸，实验除了必要的仪器和试剂外还不可缺少的用品是沸石，故答案为：沸石；
（3）控制蒸出馏分的温度，故C₂为温度计，E仪器的名称为锥形瓶，故答案为：温度计；锥形瓶；
（4）生成物需要以蒸汽形式蒸出，进行实验前必须进行的操作是：检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（5）下层液从下口放出，上层液从上口倒出，由表中数据可知，正丁醛密度小于水的密度，应从上口倒出，故答案为：b；
（6）正丁醛被氧化为正丁酸，同时重铬酸钠被还原，由硫酸钠、硫酸铬水生成，反应方程式为：3CH₃CH₂CH₂CHO+Na₂Cr₂O₄+4H₂SO₄=3CH₃CH₂CH₂COOHO+Na₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+4H₂O，
故答案为：3CH₃CH₂CH₂CHO+Na₂Cr₂O₄+4H₂SO₄=3CH₃CH₂CH₂COOHO+Na₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+4H₂O；
（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      2.16g
解得：x=

2.16g×74

4g×72

=55.5%，
故答案为：55.5%．

点评：本题考查有机化学实验、基本操作、化学计算等，难度不大，意在考查考生化学实验基本操作及处理实验问题的能力，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．