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:

CH3CHCH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH;

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:

粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品

试剂1为　　　　　,操作1为　　　　,操作2为　　　　,操作3为　　　　　　。

 

Answer 1

(1)Zn+2HClZnCl2+H2↑

CH3CHCH2↑+H2O

(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)

(4)b　(5)饱和NaHSO3溶液　过滤　萃取　蒸馏

【解析】(1)实验室用锌粒和稀盐酸制备氢气;用2丙醇和浓硫酸共热,消去反应制备丙烯;(2)在题给装置中,a的作用是保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c为除去CO中的酸性气体,选用NaOH溶液,d为除去CO中的H2O(g),试剂选用浓硫酸;若用题给装置制备H2,则不需要酒精灯,必须是反应容器和滴加盐酸的仪器,氢气用向下排空气法收集,注意导气管伸入底部;(3)检验丙烯和少量SO2、CO2及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选④无水CuSO4检验水蒸气,然后用⑤品红溶液检验SO2,并用①饱和Na2SO3溶液除去SO2;然后用③石灰水检验CO2,用②酸性KMnO4溶液检验丙烯,应该先除尽SO2,因为丙烯和SO2都能使酸性KMnO4褪色;(4)题给合成正丁醛的反应为气体体积减小的放热反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,选b;(5)由操作1后得到“滤液”和信息①可知,试剂1应为NaHSO3饱和溶液,操作为过滤;加入乙醚时1丁醇易溶解于其中,故操作2为萃取分液;根据两种有机物沸点的不同,操作3应为蒸馏。