Question

【題目】某研究性學習小組為合成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，并設計出原料氣的制備裝置（如圖）。

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丙烯。寫出化學方程式：_______________________。

（2）若用以上裝置制備H2，在虛線框內畫出收集干燥H2的裝置圖。

（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）

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）合成正丁醛的反應為正向放熱的可逆反應，為增大反應速率和提高原料氣的轉化率，你認為應該采用的適宜反應條件是____________＿。

a．低溫、高壓、催化劑 b．適當的溫度、高壓、催化劑

c．常溫、常壓、催化劑 d．適當的溫度、常壓、催化劑

（5）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：① RCHO+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生消去反應生成丙烯，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④⑤①②③（或④⑤①③②）。

（4）由于反應是一個體積減小的可逆反應，所以采用高壓，有利于增大反應速率和提高原料氣的轉化率；正向反應是放熱反應，雖然低溫有利于提高原料氣的轉化率，但不利于增大反應速率，因此要采用適當的溫度；催化劑不能提高原料氣的轉化率，但有利于增大反應速率，縮短到達平衡所需要的時間，答案選b；

（5）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開。