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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】某化學興趣小組為合成1-丁醇,查閱資料得知如下合成路線:CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH

          已知:CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O.(常溫下甲酸為液體)

          1)原料氣CH3CH=CH2、COH2的制備均可用圖1裝置:

          填寫下列空白:

          ①若用上述裝置制備氫氣,收集裝置可選用圖2下列______裝置

          ②若用上述裝置制備干燥純凈的CO氣體,裝置b的作用是______;c中盛裝的試劑是______

          為了控制生成一氧化碳的速度,則分液漏斗a中盛裝的試劑是______。

          ③實驗室用濃硫酸和2-丙醇制備丙烯時,還產生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用圖3試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是______(填序號,試劑可以重復使用);寫出2-丙醇與濃硫酸反應生成SO2、CO2及水蒸氣的化學方程式______;

          2)合成正丁醛的反應為正向放熱的可逆反應,為增大反應速率和提高原料氣的轉化率,你認為應該采用的適宜反應條件是______。

          a.低溫、高壓、催化劑b.適當?shù)臏囟、高壓、催化?/span>

          c.常溫、常壓、催化劑d.適當?shù)臏囟、常壓、催化?/span>

          3)正丁醛經催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品。為純化1-丁醇,該小組查閱文獻得知:

          R-CHO+NaHSO3(飽和)→RCHOHSO3Na↓;

          ②沸點:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并設計出如圖提純路線:

          試劑1______,操作3______。

          【答案】BC 防倒吸,安全瓶作用 NaOH溶液 HCOOH EDADCB CH3CH2OH+9H2SO413H2O+9SO2↑+3CO2 b 飽和NaHSO3溶液 蒸餾

          【解析】

          根據(jù)實驗原理、合成路線圖及實驗裝置圖分析選擇正確實驗裝置并分析裝置作用;根據(jù)物質性質書寫相關反應方程式;根據(jù)影響反應速率的因素選擇適合的反應條件;根據(jù)物質提純和分離方法及路線圖分析解答。

          1)①因為氫氣不溶于水,密度比空氣小,可以用排水法或向下排空氣法收集,裝置BC符合題意,故答案為:BC

          ②因為甲酸易溶于水,所以必須防止液體倒流,即b的作用是防止倒吸;甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水即生成CO,由于甲酸易揮發(fā),產生的CO中必然會混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸,CO 的制備原理:HCOOH CO↑+H2O。(常溫下甲酸為液體)甲酸為反應物,濃硫酸為催化劑,為了控制生成一氧化碳的速度,則分液漏斗a中盛裝的試劑是HCOOH,故答案為:防倒吸,安全瓶作用; NaOH溶液;HCOOH;

          ③檢驗丙烯可以用酸性KMnO4溶液,檢驗SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水,檢驗CO2可以石灰水,檢驗水蒸氣可以無水CuSO4,所以在檢驗這四種氣體必須考慮試劑的選擇和順序。只要通過溶液,就會產生水蒸氣,因此先檢驗水蒸氣;然后檢驗SO2并在檢驗之后除去SO2,除SO2可以用飽和Na2SO3溶液,用品紅溶液檢驗SO2是否除盡,最后檢驗CO2和丙烯,用石灰水檢驗CO2,再用酸性KMnO4溶液檢驗丙烯,則裝置按氣流方向的連接順序為:EDADCB,濃硫酸具有強氧化性,能將乙醇氧化,反應方程式為:CH3CH2OH+9H2SO413H2O+9SO2↑+3CO2,故答案為:EDADCB;CH3CH2OH+9H2SO413H2O+9SO2↑+3CO2;

          2)由于反應是一個體積減小的可逆反應,所以采用高壓,有利于增大反應速率和提高原料氣的轉化率,正向反應是放熱反應,雖然低溫有利于提高原料氣的轉化率,但不利于增大反應速率,因此要采用適當?shù)臏囟,催化劑不能提高原料氣的轉化率,但有利于增大反應速率,縮短到達平衡所需要的時間,故正確所選項是b;故答案為:b

          3)粗品中含有正丁醛,根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通過過濾即可除去;由于飽和NaHSO3溶液是過量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇。因為1-丁醇和乙醚的沸點相差很大,因此可以利用蒸餾將其分離開,故答案為:飽和NaHSO3溶液;蒸餾。

          練習冊系列答案
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          D

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