Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為合成查閱資料得知一條合成路線：

原料氣CO的制備原理：HCOOHCO↑＋H2O，并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置(如圖)。

（提示：甲酸(HCOOH）通常是一種無(wú)色易揮發(fā)的液體，它在濃硫酸作用下易分解）

請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

(1)圖A是利用甲酸制取CO的發(fā)生裝置．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，應(yīng)選擇圖_____（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；選擇的理由是______________________。

(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO，b1和b2中盛裝的試劑分別是____________，_____。

(3)CO還可以和丙烯和氫氣制取正丁醇，方程式如下：

CH3CH=CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH；

在制取原料丙烯時(shí)，會(huì)產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，某小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體，混合氣體通過(guò)試劑的順序是_______(填序號(hào))。

①2%品紅溶液 ②溴水 ③石灰水 ④無(wú)水CuSO4 ⑤飽和Na2SO3溶液

(4)產(chǎn)物中往往會(huì)混有少量甲苯，為了制取較純凈的產(chǎn)物，該小組對(duì)這兩種有機(jī)物的物理性質(zhì)進(jìn)行了查閱，資料如下：

甲苯是無(wú)色透明液體，密度0.87，沸點(diǎn)：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯等多數(shù)有機(jī)溶劑。無(wú)色或淡黃色透明液體，密度1.015，沸點(diǎn)204-205℃，微溶于水，易溶于醇、醚。通過(guò)這些資料，該小組設(shè)計(jì)了某些方法來(lái)進(jìn)行產(chǎn)物的提純，合理的是_________。

A 分液 B過(guò)濾 C蒸餾 D將甲苯氧化成苯甲酸再進(jìn)行分液

(5)得到較純凈的產(chǎn)物之后，某位同學(xué)為了研究產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)，將產(chǎn)物和甲苯分別取樣，并分別滴加溴水，發(fā)現(xiàn)溴水最終都褪色了，于是得出結(jié)論：產(chǎn)物和甲苯的化學(xué)性質(zhì)相似。這位同學(xué)的結(jié)論是否正確？若不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由。_____。

Answer 1

【答案】丙 恒壓、防倒吸 NaOH溶液，濃硫酸 ④①⑤②③或④①⑤③② C 不正確 產(chǎn)物使溴水褪色，是因?yàn)殇逅�把醛基氧化了，發(fā)生了氧化反應(yīng)才使其褪色，而甲苯不能和溴水發(fā)生反應(yīng)，褪色是因?yàn)榘l(fā)生了萃取

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；

(2)制備干燥純凈的CO需要除去甲酸和水蒸氣，根據(jù)雜質(zhì)選擇除雜液體；

(3)丙烯、SO2、CO2及水蒸氣的檢驗(yàn)順序?yàn)椋�先檢驗(yàn)水，再檢驗(yàn)二氧化硫，再除去二氧化硫，再檢驗(yàn)二氧化碳和乙烯；

(4)根據(jù)兩物質(zhì)的性質(zhì)差異，決定合適的分離方法；

(5)產(chǎn)物中往往會(huì)混有少量甲苯，加入溴水，甲苯可以萃取溴水中的溴，中的醛基可以被溴氧化。

(1)甲酸制取CO時(shí)，屬于固液加熱型的發(fā)生裝置，丙和丁裝置中，丙裝置更合適，它在恒壓條件下、可以起到防倒吸的作用；

(2)制備干燥純凈的CO，由于甲酸易揮發(fā)，反應(yīng)后的氣體中含有甲酸和水蒸氣等雜質(zhì)，可以利用 NaOH溶液吸收甲酸，濃硫酸可以吸收水分，而且有水的雜質(zhì)都最后除水；

(3)在制取原料丙烯時(shí)，會(huì)產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，檢驗(yàn)這些氣體的先后順序?yàn)橄葯z驗(yàn)水，由于檢驗(yàn)其他氣體時(shí)有可能會(huì)引入水，所以需要先檢驗(yàn)水，乙烯可以用溴水檢驗(yàn)，二氧化硫和乙烯都可以使溴水褪色，需要先將二氧化硫鑒別出來(lái)，二氧化硫可以用品紅檢驗(yàn)，二氧化碳可以用澄清石灰水檢驗(yàn)，為了排除二氧化硫的干擾，加入飽和Na2SO3溶液后，乙烯用溴水檢驗(yàn)，二氧化碳用澄清石灰水檢驗(yàn)，它倆先后順序無(wú)關(guān)緊要；

(4)甲苯是無(wú)色透明液體，沸點(diǎn)：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯等多數(shù)有機(jī)溶劑，產(chǎn)物為無(wú)色或淡黃色透明液體，沸點(diǎn)204-205℃，微溶于水，易溶于醇、醚，它們的沸點(diǎn)相差比較大，可以用蒸餾的方法提純；

(5)將產(chǎn)物和甲苯分別取樣，并分別滴加溴水，發(fā)現(xiàn)溴水最終都褪色了，甲苯和溴水是不反應(yīng)的，但是加入溴水褪色是發(fā)生了萃取，使溴水褪色，是因?yàn)殇逅�具有氧化性�?/span>中含有醛基，具有還原性，可以被溴水氧化，它們的性質(zhì)不同。