物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
分析 (1)装置图分析冷凝回流的主要目的是提高反应物的利用率;
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等,能通过装置BC检出的是气体应检验1-丁烯、溴化氢的存在,先检验溴化氢的存在用石蕊试液或硝酸银溶液检验,后检验1-丁烯,选择试剂为溴水或高锰酸钾溶液褪色验证;C装置中主要的1-丁烯和溴单质发生加成反应;
(3)提纯1-溴丁烷,收集所得馏分为1-溴丁烷,所以须将1-溴丁烷先汽化,后液化,汽化须温度达其沸点101.6℃,需要理由蒸馏装置可知温度,冷却等操作规程设计步骤;
(4)依据化学方程式分析1-丁醇、NaBr反应情况,依据化学方程式计算生成的1-溴丁烷质量,依据产率=$\frac{实际量}{理论量}$×100%计算得到.
解答 解:(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,进水口为Ⅱ;给A加热30分钟,制备1-溴丁烷.冷凝回流的主要目的是,充分利用反应物,提高反应物的转化率,
故答案为:Ⅱ;充分反应,提高反应物的转化率;
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等,能通过装置B、C装置检出的是气体,应检验1-丁烯、溴化氢的存在,先检验溴化氢的存在用石蕊试液或硝酸银溶液检验,通过石蕊试液溶液变红色(通过硝酸银溶液生成浅黄色沉淀)证明溴化氢的生成;后检验1-丁烯,选择试剂为溴水或高锰酸钾溶液,通过为溴水或高锰酸钾溶液褪色证明生成的产物中含有1-丁烯,C装置中主要的化学方程式CH3CH2CH=CH2+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3 ;
故答案为:石蕊试液(或AgNO3溶液);溴水(或酸性KMnO4溶液);CH3CH2CH=CH2+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3 ;
(3)提纯1-溴丁烷,收集所得馏分为1-溴丁烷,所以须将1-溴丁烷先汽化,后液化,汽化须温度达其沸点101.6℃,利用蒸馏原理和装置设计的步骤为:
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管,②插上带橡皮塞的温度计 ③关闭a,打开b ④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从d处流入 ⑤迅速升高温度至101.6℃;通过蒸到分离、提纯1-溴丁烷,
故答案为:关闭a,打开b;
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g,依据化学方程式计算判断反应情况:
CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
74 103
7.4g 10.3g
溴化钠过量,则1-丁醇全部反应生成1-溴丁烷物质的量为0.1mol,质量=0.1mol×137g/mol=13.7g;
蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷,产率=$\frac{9.6g}{13.7g}$×100%=70%,
故答案为:70%.
点评 本题主要考查了1-溴丁烷的制取实验,混合物分离的实验操作步骤和过程分析判断,明确反应原理是解答的关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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A. | 绿色食品是指不含任何化学物质的食品 | |
B. | 苯主要是从石油分馏而获得的一种重要化工原料 | |
C. | 煤经气化和液化两个化学变化过程可以转变为清洁能源 | |
D. | 乙烯和苯均能发生氧化反应,说明两者都有碳碳双键 |
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