Question

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

CH3CH===CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHO1-丁醇

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

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)1-丁醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______，HCOOH的名稱______，濃硫酸在制備CO中體現(xiàn)的性質(zhì)有____（填“脫水性”、“吸水性”、“強(qiáng)氧化性”或“酸性”）；

(2)若用圖裝置制備干燥純凈的CO，裝置中a和b的作用分別是______，______；溫度計(jì)的作用是_____________，分液漏斗、c和d中盛裝的試劑分別是____，____，____。若用圖裝置制備H2，在虛線框內(nèi)畫出收集干燥H2的裝置圖______；

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

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)臏囟取⒏邏骸⒋呋瘎?/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。①R—CHO＋NaHSO3(飽和)→RCH(OH)SO3Na↓；②沸點(diǎn)：乙醚34 ℃，1丁醇118 ℃，并設(shè)計(jì)出如下提純路線：

操作1為_______________，操作2______________，若利用圖1裝置中已有的儀器實(shí)現(xiàn)操作3，還必須增加的實(shí)驗(yàn)儀器有______________。

Answer 1

【答案】CH3CH2CH2CH2OH 甲酸脫水性、吸水性恒壓利于液體順利滴下防倒吸（安全瓶）控制反應(yīng)溫度甲酸NaOH溶液濃H2SO4④⑤①②③(或④⑤①③②)b過濾萃取（直型）冷凝管、牛角管（尾接管）

【解析】

(1) 1-丁醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH2CH2CH2OH ；HCOOH的名稱為甲酸；濃硫酸在制備CO中體現(xiàn)的性質(zhì)有脫水性和吸水性，故答案為：CH3CH2CH2CH2OH；甲酸；脫水性、吸水性；

(2)在題給裝置中，a的作用保持分液漏斗和燒瓶?jī)?nèi)的氣壓相等，以保證分液漏斗內(nèi)的液體能順利加入燒瓶中；b主要是起安全瓶的作用，以防止倒吸；溫度計(jì)的作用是在于便于控制反應(yīng)的溫度；分液漏斗中盛裝的反應(yīng)物為甲酸，c為除去CO中的酸性氣體，選用NaOH溶液，d為除去CO中的H2O，試劑選用濃硫酸；若用題給裝置制備H2，收集氫氣采用向下排空氣法。故答案為：恒壓利于液體順利滴下、防倒吸（安全瓶）、控制反應(yīng)溫度、甲酸、 NaOH溶液、濃H2SO4、 ；

⑶檢驗(yàn)丙烯和少量SO2、CO2及水蒸氣組成的混合氣體各成分時(shí)，應(yīng)首先選④無水CuSO4檢驗(yàn)水蒸氣，然后用⑤品紅溶液檢驗(yàn)SO2，并用①飽和Na2SO3溶液除去SO2；然后用③石灰水檢驗(yàn)CO2，用②酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)丙烯。故答案為：④⑤①②③(或④⑤①③②)；

⑷題給合成正丁醛的反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏囟取⒏邏骸⒋呋瘎┑葪l件 ，故答案為b；

⑸由提純路線可知操作1為過濾，操作2萃取，操作3為蒸餾，若利用圖1裝置中已有的儀器實(shí)現(xiàn)操作3，還必須增加的實(shí)驗(yàn)儀器有冷凝管、牛角管；故答案為：過濾；萃取；（直型）冷凝管、牛角管（尾接管）。