Question

【題目】正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如圖裝置合成正丁醛．發生的反應如下：。

反應物和產物的相關數據列表如下：

	沸點/℃	密度/（gcm-3）	水中溶解性
正丁醇	117.2	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

已知：醛基可被酸性Na2Cr2O7氧化。

實驗步驟如下：

將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中，加水30mL溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當有蒸汽出現時，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應溫度為90～95℃，在E中收集90℃以上的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機層干燥后蒸餾，收集75～77℃餾分，產量2.0g。回答下列問題：

（1）實驗中，能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，說明理由__________________。

（2）加入沸石的作用是______________，若加熱后發現未加入沸石，應采取的正確措施是______________________________。

（3）上述裝置圖中，B儀器的名稱是_____________，D儀器的名稱是_______________。

（4）反應溫度應保持在90～95℃，其原因是___________________________。

（5）溫度計C1的作用_________________，C2的作用_______________。

（6）本實驗中，正丁醛的產率為_________％。

Answer 1

【答案】 不能，濃硫酸溶于水會放出大量熱,容易濺出傷人 防止暴沸 將溶液冷卻至室溫后再加沸石 分液漏斗 直形冷凝管 保證正丁醛及時蒸出,又可盡量避免其被進一步氧化 測量燒瓶中反應物的溫度 測量餾分的沸點 51

【解析】（1）根據濃硫酸的密度大，溶于水容易發生迸濺分析；

（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發現未加沸石，停止加熱，冷卻后補加；

（3）根據儀器構造判斷儀器名稱；

（4）根據題目所給反應物和產物的沸點數據分析；

（5）根據溫度計水銀球的位置分析判斷；

（6）設正丁醛的產率為x，則正丁醇的利用率為x，根據關系式C4H10O～C4H8O列方程計算。

（1）因為濃硫酸的密度大，將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，容易發生迸濺傷人，不能將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中；

（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發現未加沸石，應采取的正確方法是：將溶液冷卻至室溫后再加沸石；

（3）根據儀器構造可知B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱直形冷凝管；

（4）根據題目所給反應物和產物的沸點數據可知，反應溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進一步氧化；

（5）溫度計C1放在三頸燒瓶中，因此其作用是測量燒瓶中反應物的溫度；溫度計C2放在支管出口處，因此其作用是測量餾分的沸點。

（6）設正丁醛的產率為x，則正丁醇的利用率為x，根據關系式可知

C4H10O～C4H8O

74 72

4xg 2g

解得x=74×2/(72×4)×100%≈51%。