Question

正丁醚(CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃)是一种化工原料，常温下为无色液体，不溶于水，沸点为142.4℃，密度比水小．某实验小组利用如下装置合成正丁醚(其它装置均略去)，发生的主要反应为：2C₃CH₂CH₂CH₂OHCH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O

实验过程如下：在容积为100mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀，再加热回流一段时间，收集到粗产品，精制得到正丁醚。回答下列问题：

（1）合成粗产品时，液体试剂加入顺序是_______。

（2）实验中冷凝水应从_______口出去(填“a”或“b”)．

（3）为保证反应温度恒定在135℃，装置C中所盛液体必须具有的物理性质为_______。

（4）加热时间过长或温度过高，反应混合液会变黑，写出可能发生的有机副反应的化学方程式：_______，用NaOH溶液吸收有毒尾气的离子方程式_______。

（5）得到的正丁醚粗产品依次用8mL 50%的硫酸、10mL水萃取洗涤。该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、_______，将分离出的有机层用无水氯化钙干燥，过滤后再进行_______(填操作名称)精制得到正丁醚。

（6）本实验最终得到6.50g正丁醚，则正丁醚的产率是_______。

Answer

（1）先加正丁醇，后加浓硫酸；（2）a；（3）该液体沸点大于135℃，且不易分解；（4）；2OH-+SO2═SO32-+H2O；（5）分液漏斗；蒸馏；（6）50.0%

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸与其它液体混合时，先加其它液体后加硫酸，防止浓硫酸稀释时放热，引起液体飞溅，所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇，后加浓硫酸，故答案为：先加正丁醇，后加浓硫酸；

（2）用冷凝管冷凝时，冷凝水的流向与气体流向相反，则冷凝水从a口进入，故答案为：a；

（3）加热液体能达到的最高温度等于其沸点，则为保证反应温度恒定在135℃，装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃，故答案为：该液体沸点大于135℃，且不易分解；

（4）加热时间过长或温度过高，反应混合液会变黑，反应过程中可能的副反应有；浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应，浓硫酸被还原生成二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为：2OH-+SO2═SO32-+H2O，故答案为：；2OH-+SO2═SO32-+H2O；

（5）分离分层的液体用分液漏斗，该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗；将分离出的有机层用无水氯化钙干燥，正丁醚易挥发，采用蒸馏的方法获得纯净的正丁醚，故答案为：分液漏斗；蒸馏；

（6）由2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O，

74×2 130

14.8g mg

则m==13.0g，产率=×100%=×100%=50.0%，故答案为：50.0%

【考点定位】考查制备实验方案的设计

【名师点晴】本题考查有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算等，注意把握常见实验操作、尾气处理、仪器使用，注意对基础知识的理解掌握。有机物的制备要通过有机反应来实现，各类有机物的结构和性质，就是有机物制备的基础。一种有机物的性质，往往是另一种有机物的制备方法，尽管有机物数量庞大，但是各类有机物之间一般存在着确定的相互转化的衍生关系，理解和掌握这种关系，可以为寻找有机物制备的合理途径、正确地进行有机物的制备提供科学的依据．因此，在设计有机物的制备实验方案时，要充分利用这种衍生关系。设计制备实验方案的一般思路是：①列出可能的几种制备方法和途径；②从方法是否可行、装置和操作是否简单、经济与安全等方面进行分析和比较；③从中选取最佳的实验方法．在制定具体的实验方案时，还应注意对实验条件进行严格、有效的控制。