Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1 一丁醇，查閱資料得知一條合成路線：

CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH

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

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

（1）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇，從中選擇合適的試劑制備丙烯。寫出化學(xué)方程式：_______________________。

（2）若用以上裝置制備H2，在虛線框內(nèi)畫出收集干燥H2的裝置圖。

（3）制丙烯時，還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是_______________（填序號）

① 飽和Na2SO3溶液② 酸性KMnO4溶液③ 石灰水④ 無水CuSO4 ⑤ 品紅溶液

（4）合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng)，為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，你認(rèn)為應(yīng)該采用的適宜反應(yīng)條件是____________＿。

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

c．常溫、常壓、催化劑 d．適當(dāng)?shù)臏囟取⒊�壓、催化�?/span>

（5）正丁醛經(jīng)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(xiàn)得知：① RCHO+NaHSO3（飽和）→RCH(OH)SO3Na↓；②沸點(diǎn)：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并設(shè)計出如下提純路線：

試劑1為_________，操作1為__________，操作2為__________，操作3為___________。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；

（3）④⑤①②③（或④⑤①③②）；（4）b；（5）飽和Na2HSO3溶液、過濾、萃取、蒸餾。

【解析】

試題分析：（1）2-丙醇在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯，方程式為。

（2）氫氣密度小于空氣的密度，要收集干燥的氫氣，就只能用向下排空氣法，而不能用排水法收集， 裝置圖如下。

（3）檢驗(yàn)丙烯可以用酸性KMnO4溶液，檢驗(yàn)SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗(yàn)CO2可以用石灰水，檢驗(yàn)水蒸氣可以無水CuSO4，所以在檢驗(yàn)這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序．只要通過溶液，就會產(chǎn)生水蒸氣，因此先檢驗(yàn)水蒸氣；然后檢驗(yàn)SO2并在檢驗(yàn)之后除去SO2，除SO2可以用飽和Na2SO3溶液，最后檢驗(yàn)CO2和丙烯，因此順序?yàn)棰堍茛佗冖郏ɑ颌堍茛佗邰冢��?/span>

（4）由于反應(yīng)是一個體積減小的可逆反應(yīng)，所以采用高壓，有利于增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率；正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，雖然低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，但不利于增大反應(yīng)速率，因此要采用適當(dāng)?shù)臏囟龋淮呋瘎┎荒芴岣咴�料氣的轉(zhuǎn)化率，但有利于增大反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所需要的時間，答案選b；

（5）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?yàn)?-丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開。