题目内容

6.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:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4},△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
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117.20.810 9微溶
正丁醛75.70.801 7微溶
实验步骤如下:
将6.0g Na2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸气出现时,开始滴加B中溶液.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.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2.0g.
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,容易发生迸溅.
(2)加入沸石的作用是防止暴沸.若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是冷却后补加.
(3)上述装置图中,B仪器的名称是滴液漏斗,D仪器的名称是直形冷凝管.
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是C(填正确答案标号).
A.润湿B.干燥       C.检漏      D.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在下层(填“上”或“下”).
(6)反应温度应保持在90~95℃,其原因是保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化.

分析 将6.0g Na2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸气出现时,开始滴加B中溶液.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.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2.0g.
(1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅;
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加;
(3)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏;
(5)由表中数据可知,正丁醛密度小于水的密度,据此判断;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;

解答 解:(1)因为浓硫酸的密度大,将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,容易发生迸溅,
故答案为:不能,容易发生迸溅;
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加,
故答案为:防止暴沸;冷却后补加;
(3)B仪器的名称是滴液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管,
故答案为:滴液漏斗;直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏,
故答案为:C;
(5)正丁醛密度为0.8017 g•cm-3,小于水的密度,故分层水层在下方,
故答案为:下;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,
故答案为:保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;

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,注意对基础知识的理解掌握.

练习册系列答案
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18.(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:HCOOH浓硫酸═H 2O+CO↑,实验的部分装置如图所示.制备时先加热浓硫酸至80℃90℃,再逐滴滴入甲酸.

①从如图挑选所需的仪器,画出Ⅰ中所缺的气体发生装置(添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管,固定装置不用画),并标明容器中的试剂.

②装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中.
(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜.其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜,然后再与甲酸斥制得四水甲酸铜[Cu(HCOO) 24H 2O]晶体.相关的化学方程式是:
2CuSO 4+4NaHCO 3═Cu(OH) 2CuCO 3↓+3CO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O
Cu(OH) 2CuCO 3+4HCOOH+5H 2O═2Cu(HCOO) 24H 2O+CO 2
实验步骤如下:
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备:

③步骤是将一定量CuSO 45H 2O晶体和NaHCO 3固体一起放到研钵中研磨,其目的是研细并混合均匀.
④步骤是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃80℃,如果看到有黑色固体生成(填写实验现象),说明温度过高.
Ⅱ、甲酸铜的制备:
将Cu(OH) 2CuCO 3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质.在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体23次,晾干,得到产品.
⑤“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是防止甲酸铜晶体析出.
⑥用乙醇洗涤晶体的目的是洗去晶体表面的水和其它杂质.

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