Question

【題目】某研究性學習小組為合成1-丁醇，查閱資料得知一條合成路線：

CO的制備原理：HCOOHCO↑+H2O，并設計出原料氣的制備裝置（如下圖）

請填寫下列空白：

（1）實驗室現有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇，從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫出制備丙烯的化學方程式： 。

（2）若用以上裝置制備干燥純凈的CO，裝置中a的作用是 ，裝置中b的作用是 ，c中盛裝的試劑是 。

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

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）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：

①R—CHO+NaHSO3(飽和)RCH(OH)SO3Na↓；

②沸點：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并設計出如下提純路線：

試劑1為 ，操作2為 ，操作3為 。

Answer 1

【答案】（1）(CH3)2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O；（2分）

（2）保證分液漏斗內外壓強平衡，便于液體順利流下（2分）

作為安全瓶，防倒吸（2分）NaOH溶液 （2分）

（3）④⑤①⑤③②（答④⑤①③②也給分） （2分）

（4）飽和NaHSO3溶液（1分） 萃取（1分） 蒸餾（1分）

【解析】

試題分析：（1）2-丙醇通過消去反應可生成丙烯，化學方程式為(CH3)2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O。

（2）為了使產生的氣體能順利的從發生裝置中排出，就必需保持壓強一致，因此a的作用是保證分液漏斗內外壓強平衡，便于液體順利流下；因為甲酸易溶于水，所以必需防止液體倒流，即b的作用是作為安全瓶，防倒吸；甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水生成CO，由于甲酸易揮發，產生的CO中必然會混有甲酸，在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸。

（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可以用石灰水，檢驗水蒸氣可以無水CuSO4，所以在檢驗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，最后檢驗CO2和丙烯，因此順序為④⑤①⑤③②。

（4）粗品中含有正丁醛，根據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。則試劑1為飽和NaHSO3溶液；操作2為萃取；操作3為蒸餾。