Question

【題目】正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗小組利用如下裝置合成正丁醛。發(fā)生的反應(yīng)如下：

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ，反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	沸點(diǎn)/℃	密度/(g·cm－3)	水中溶解性
正丁醇	117.2	0.810 9	微溶
正丁醛	75.7	0.801 7	微溶

實(shí)驗步驟如下：將6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL燒杯中，加30 mL水溶解，與5 mL濃硫酸形成混合溶液，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當(dāng)有蒸氣出現(xiàn)時，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層干燥后蒸餾，收集75～77 ℃餾分，產(chǎn)量3.2g。

回答下列問題：

（1）實(shí)驗中，Na2Cr2O7溶液和濃硫酸添加的順序為__________________________。

（2）若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確方法是___________________________。

（3）上述裝置圖中，E儀器的名稱是________________________。 B使用前必須進(jìn)行的操作是_____________。

（4）檢驗粗產(chǎn)品中的正丁醛的方法________________________________________。（用適當(dāng)?shù)奈淖趾头磻?yīng)方程式表達(dá)）

（5）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90～95 ℃，其原因是__________________________________

（6）本實(shí)驗中，正丁醛的產(chǎn)率為_______________ %（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸 冷卻后補(bǔ)加沸石。 錐形瓶 檢漏。 取少量粗品溶液于試管，加入氫氧化鈉堿化后，加入新制的斐林試劑，加熱，出現(xiàn)磚紅色說明產(chǎn)生了正丁醛，CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH=CH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O 保證正丁醛及時蒸出，盡量避免正丁醛被進(jìn)一步氧化 82.22

【解析】

(1)根據(jù)濃硫酸稀釋回答；

(2)加入沸石的作用是防止暴沸，加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)冷卻后補(bǔ)加；
(3)根據(jù)裝置圖分析儀器名稱；分液漏斗使用前要驗漏；

(4)醛基能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀；
(5)根據(jù)正丁醛的沸點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)回答；
(6)設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式C4H10O～C4H8O列方程計算；

(1)濃硫酸密度大，與Na2Cr2O7溶液混合放出大量的熱，易發(fā)生危險，所以Na2Cr2O7溶液和濃硫酸添加的順序為往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸；

(2)加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻至室溫后補(bǔ)加；

(3)根據(jù)裝置圖，可知E儀器的名稱是錐形瓶；B是分液漏斗，分液漏斗使用前要檢查其是否漏液，影響實(shí)驗操作；

(4)取少量粗品溶液于試管，加入氫氧化鈉堿化后，加入新制的斐林試劑，加熱，出現(xiàn)磚紅色說明產(chǎn)生了正丁醛，反應(yīng)方程式是CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH=CH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O；

(5)根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90—95℃，既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；

(6)設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式，
x=0.8222；本實(shí)驗中，正丁醛的產(chǎn)率為82.22 %。