Question

正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。

发生的反应如下：

CH₃CH₂CH₂CH₂OHCH₃CH₂CH₂CHO

反应物和产物的相关数据列表如下：

	沸点/℃	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

实验步骤如下：

将6.0gNa₂Cr₂O₇放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95℃，在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75—77℃馏分，产量2.0g。

回答下列问题：

（1）实验中，能否将    Na₂Cr₂O₇溶液加到浓硫酸中，说明理由______________________。

（2）加入沸石的作用是_______。

（3）上述装置图中的D仪器的名称是_______。

（4）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在 ______层（填“上”或“下”）。

（5）反应温度应保持在90—95℃，其原因是_______________。

（6）本实验中，正丁醛的产率为_______ 。

Answer

不能，浓硫酸溶于水会放出大量的热，液体易迸溅 防止暴沸 直形冷凝管 下 既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化 （或温度过高被氧化为丁酸） 51%

【解析】(1)因为浓硫酸的密度大，将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，容易发生迸溅；
(2)加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，应该冷却后补加；
(3)D仪器的名称直形冷凝管；
(4)正丁醛密度为0.8017 g•cm-3，小于水的密度，故分层水层在下方；
(5)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90～95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化；
(6)设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式，
C4H10O～C4H8O
74       72
4xg      2g
解得：x==51%。