Question

【题目】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＋H2CH3CH2CH2CHO1-丁醇

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)1-丁醇的结构简式：______，HCOOH的名称______，浓硫酸在制备CO中体现的性质有____（填“脱水性”、“吸水性”、“强氧化性”或“酸性”）；

(2)若用图装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是______，______；温度计的作用是_____________，分液漏斗、c和d中盛装的试剂分别是____，____，____。若用图装置制备H2，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（试剂足量）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：

操作1为_______________，操作2______________，若利用图1装置中已有的仪器实现操作3，还必须增加的实验仪器有______________。

Answer 1

【答案】CH3CH2CH2CH2OH 甲酸脱水性、吸水性恒压利于液体顺利滴下防倒吸（安全瓶）控制反应温度甲酸NaOH溶液浓H2SO4④⑤①②③(或④⑤①③②)b过滤萃取（直型）冷凝管、牛角管（尾接管）

【解析】

(1) 1-丁醇的结构简式：CH3CH2CH2CH2OH ；HCOOH的名称为甲酸；浓硫酸在制备CO中体现的性质有脱水性和吸水性，故答案为：CH3CH2CH2CH2OH；甲酸；脱水性、吸水性；

(2)在题给装置中，a的作用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；温度计的作用是在于便于控制反应的温度；分液漏斗中盛装的反应物为甲酸，c为除去CO中的酸性气体，选用NaOH溶液，d为除去CO中的H2O，试剂选用浓硫酸；若用题给装置制备H2，收集氢气采用向下排空气法。故答案为：恒压利于液体顺利滴下、防倒吸（安全瓶）、控制反应温度、甲酸、 NaOH溶液、浓H2SO4、 ；

⑶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。故答案为：④⑤①②③(或④⑤①③②)；

⑷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，应采取适当的温度、高压、催化剂等条件 ，故答案为b；

⑸由提纯路线可知操作1为过滤，操作2萃取，操作3为蒸馏，若利用图1装置中已有的仪器实现操作3，还必须增加的实验仪器有冷凝管、牛角管；故答案为：过滤；萃取；（直型）冷凝管、牛角管（尾接管）。