Question

某研究性学习小组为合成1－丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

CH₃CH=CH₂＋CO＋H₂CH₃CH₂CH₂CHOCH₃CH₂CH₂CH₂OH；

CO的制备原理：HCOOHCO↑＋H₂O，并设计出原料气的制备装置(如图)。

请填写下列空白：

（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2­丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气，丙烯。写出化学反应方程式：_________________，__________________。

（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是______________，______________；c和d中盛装的试剂分别是___________，___________。若用以上装置制备H₂，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是__________，在虚线框内画出收集干燥H₂的装置图。

（3）制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是____________。(填序号)

①饱和Na₂SO₃溶液 ②酸性KMnO₄溶液 ③石灰水 ④无水CuSO₄ ⑤品红溶液

（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是________。

a．低温、高压、催化剂        b．适当的温度、高压、催化剂

c．常温、常压、催化剂        d．适当的温度、常压、催化剂

（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1­丁醇粗品。为纯化1­丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO＋NaHSO₃(饱和)→RCH(OH)SO₃Na↓；②沸点：乙醚34 ℃，1­丁醇118 ℃，并设计出如下提纯路线：

试剂1为___________，操作1为__________，操作2为_________，操作3为__________。

Answer

(1)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

CH3CHCH3OHCH3CH===CH2↑＋H2O

(2)恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓H2SO4 分液漏斗、蒸馏烧瓶

(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)

(4)b(5)饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏

【解析】

试题分析：(1)实验室制取氢气用锌与稀盐酸反应，2­丙醇和浓硫酸加热发生消去反应制取丙烯，方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；CH3CHCH3OHCH3CH===CH2↑＋H2O；

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a的作用是平衡压强，烧瓶与分液漏斗压强保持一致，使分液漏斗内液体能顺利流入烧瓶； b的作用是防倒吸；甲酸易挥发，从b排出的气体是CO、HCOOH的混合物，c中盛装的试剂分别NaOH溶液除去CO中的HCOOH，d中盛放浓硫酸除去CO中的水蒸气。若用以上装置制备H2，气体发生装置中必需的玻璃仪器是分液漏斗、蒸馏烧瓶，用向下排空气法收集干燥H2，装置图为；

(3)制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是无水CuSO4检验水→品红溶液检验SO2→饱和Na2SO3溶液除去CO2中的SO2→石灰水检验CO2→酸性KMnO4溶液检验丙烯。

(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是适当的温度、高压、催化剂。

(5)CH3CH2CH2CHO＋NaHSO3(饱和)→CH3CH2CH2CH(OH)SO3Na↓，试剂1为饱和NaHSO3溶液，操作1为过滤，操作2为萃取，沸点：乙醚34 ℃，1­丁醇118 ℃，分离乙醚、1­丁醇用蒸馏的方法，操作3为蒸馏。

考点：本题考查化学实验。