Question

【題目】正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。

發生的反應如下：

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO

反應物和產物的相關數據列表如下：

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

實驗步驟如下：

將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，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℃以下的餾分。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_______。

（3）上述裝置圖中的D儀器的名稱是_______。

（4）將正丁醛粗產品置于分液漏斗中分水時，水在 ______層（填“上”或“下”）。

（5）反應溫度應保持在90—95℃，其原因是_______________。

（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的熱，液體易迸濺 防止暴沸 直形冷凝管 下 既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進一步氧化 （或溫度過高被氧化為丁酸） 51%

【解析】(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；
(2)加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發現未加沸石，應該冷卻后補加；
(3)D儀器的名稱直形冷凝管；
(4)正丁醛密度為0.8017 gcm-3，小于水的密度，故分層水層在下方；
(5)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；
(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
74 72
4xg2g
解得：x==51%。