4.正丁醛是一种化工原料.某实验小组利用如图装置合成正丁醛.发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}加热}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$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117.20.8109微溶
正丁醛75.70.8017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.当有蒸汽出现时,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,并说明理由不能,浓H2SO4遇水放出大量的热,容易溅出伤人.
(2)加入沸石的作用是防暴沸.若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是停止加热,冷却后补加.
(3)上述装置图中,B的名称是分液漏斗,D仪器的名称是直形冷凝管.
(4)B仪器使用前必须进行的操作是C.
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液时,正丁醛在上层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90-95℃,其原因是既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,为更好的控制温度,可以采取的改进措施是水浴加热.
(7)本实验中,正丁醛的产率为51%.
19.实验室制备乙酸正丁酯的化学方程式:
CH3COOH+CH3CH2CH2OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
制备过程中还可能的副反应有:
CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3+H2O
主要实验步骤如下:
①在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL正丁醇、7.2mL冰醋酸和3~4滴浓H2SO4,摇匀后,加几粒沸石,再如图Ⅰ装置安装好分水器、冷凝管.然后小火加热.
②将烧瓶中反应后的混后物冷却与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗,
③依次用10mL水,10mL 10%碳酸钠溶液洗至无酸性(pH=7),再水洗一次,用少许无水硫酸镁干燥.
④将干燥后的乙酸正丁酯转入50mL蒸馏烧瓶中,加几粒沸石进行常压蒸馏,收集产品.主要试剂及产物的物理常数:
化合物正丁醇冰醋酸乙酸正丁酯正丁醚
密度(g•cm-30.8101.0490.8820.7689
沸点(℃)118.0118.1126.1142
根据以上信息回答下列问题.
(1)图I装置中冷水应从b(填a或b),管口通入,反应混合物冷凝回流,通过分水器下端旋塞分出的生成物是水,其目的是分离酯化反应生成的水,使平衡正向移动,提高反应产率.
(2)在步骤①④中都用到沸石防暴沸,下列关于沸石的说法正确的是AD.
A.实验室沸石也可用碎瓷片等代替
B.如果忘加沸石,可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C.当重新进行蒸馏时,用过的沸石可继续使用
D.沸石为多孔性物质,可使液体平稳地沸腾
(3)在步骤③分液时,应选择图II装置中梨形分液漏斗,其原因是梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长,双液界面更清晰,分离更完全.
(4)在提纯粗产品的过程中,用碳酸钠溶液洗涤主要除去的杂质乙酸、硫酸、正丁醇.若改用氢氧化钠溶液是否可以不可以(填“可以”或“不可以”),其原因用氢氧化钠溶液会使乙酸正丁酯发生水解.
(5)步骤④的常压蒸馏,需收集126.1℃的馏分,沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏,一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管,可能原因是防止因温差过大,冷凝管炸裂.
18.实验室制取高纯NaI晶体(无色)可按下列步骤进行:按化学计量称取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按Na2CO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入.
已知:I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑;△H<0
3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑;△H<0
I2(s)+I-(aq)═I3-(aq);
水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将IO-、IO3-和I2还原为I-,本身被氧化为N2(放热反应);100℃左右水合肼分解为氮气和氨气等.
(1)常温常压时,I2与Na2CO3溶液反应很慢,下列措施能够加快反应速率的是abc(填字母).
a.将碘块研成粉末                         b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热                         d.加大高纯水的用量
(2)I2与Na2CO3溶液反应适宜温度为40~70℃,温度不宜超过70℃,除防止反应速率过快,另一个原因是防止碘升华.
(3)写出水合肼氧化IO-的离子方程式2IO-+N2H4.H2O=2I-+N2↑+3H2O或2IO3-+3N2N4.H2O=2I-+3N2↑+9H2O.
(4)所得溶液(偏黄,且含少量SO42-,极少量的K+和Cl-)进行脱色、提纯并结晶,可制得高纯NaI晶体.实验方案为:
①、将溶液在不断搅拌下依次加入稍过量的Ba(OH)2溶液、稍过量的Na2 CO3溶液、过滤,在滤液中加少量活性炭煮沸后趁热过滤(填操作名称),这样操作的目的是除去活性炭,并防止温度降低NaI结晶析出降低产率.
②、溶液在不断搅拌下加入(填试剂名称)至溶液的PH约为6,然后冷却结晶(填操作名称),再次过滤,用洗涤晶体2~3次,在真空干燥箱中干燥.
 0  159692  159700  159706  159710  159716  159718  159722  159728  159730  159736  159742  159746  159748  159752  159758  159760  159766  159770  159772  159776  159778  159782  159784  159786  159787  159788  159790  159791  159792  159794  159796  159800  159802  159806  159808  159812  159818  159820  159826  159830  159832  159836  159842  159848  159850  159856  159860  159862  159868  159872  159878  159886  203614 

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