题目内容

(14分)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:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+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 。

(2)实验中冷凝水应从 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 。

(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 。

(5)得到的正丁醚粗产品依次用8 mL50%的硫酸、10 mL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、 。该仪器使用前需要 。

(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,过滤后再进行 (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 。

 

(1)先加正丁醇,后加浓硫酸;(2)a;(3)该液体沸点大于135℃;

(4)2OH-+SO2=SO32-+H2O;(5)分液漏斗; 检漏;(6)蒸馏;(7)50.0%。

【解析】

试题分析:(1)合成粗产品时,由于丁醇的密度比硫酸小,而且二者混合会放出大量的热,所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇,后加浓硫酸;(2)为了使冷凝效果更好,一个使冷凝管内充满水,所以实验中冷凝水应从下口b加入,从上口a流出;(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,会发生负反应产生SO2、CO2、C单质等;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是2OH-+SO2=SO32-+H2O;(5)得到的正丁醚粗产品依次用8 mL50%的硫酸、10 mL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查是否漏液;(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,精制得到正丁醚。(7)14.8g正丁醇的物质的量是14.8g÷74g/mol=0.2mol,根据反应方程式可知若完全反应,则应该生成0.1mol的正丁醚,因为正丁醚的相对分子质量是130,所以0.1mol的正丁醚的质量是13g,而本实验最终得到6.50g正丁醚,则正丁醚的产率是(6.50g ÷13g )×100%=50.0%。

考点:考查物质的制取,作用包括物质的混合、操作过程、仪器的选择与使用、混合物的分离、产率的计算的知识。

 

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