Question

1．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$→_{135度}^{浓H_{2}SO_{4}}$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 （1）混合时密度大的液体注入密度小的液体中，防止混合放热导致液体飞溅；
（2）冷凝管中水下进上出，冷凝效果好；
（3）为保证反应温度恒定在135℃，加热液体能达到的最高温度等于其沸点；
（4）浓硫酸具有脱水性，有机物脱水后C与浓硫酸反应生成有毒气体二氧化硫，二氧化硫与NaOH反应生成亚硫酸钠和水；
（5）分液漏斗分离分层的液体混合物，具有塞子或活塞的仪器需要查漏；
（6）正丁醚易挥发；
（7）结合2C₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135度}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O及最终得到6.50g正丁醚计算产率．

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2C₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135度}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
                  74×2                                        130
                   14.8g                                        mg
则m=$\frac{14.8g×130}{74×2}$=13.0g，
产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{6.5g}{13.0g}$×100%=50.0%，
故答案为：50.0%．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备原理、混合物分离提纯、有机物的性质、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．