Question

正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下：

2CH3CH2CH2CH2OH (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O

反应物和产物的相关数据如下

	相对分子质量	沸点/℃	密度/（g/cm3）	水中溶解性
正丁醇	74	117．2	0．8109	微溶
正丁醚	130	142．0	0．7704	几乎不溶

合成反应：

①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。

②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。分离提纯：

③待A中液体冷却后将其缓慢倒人盛有70 mL水的分液谝斗中，振摇后静置，分液得粗产物。

④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤，分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11 g。

请回答：

（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为??????????????????????? 。

（2）加热A前，需先从____（填“a”或“b”）口向B中通入水。

（3）步骤③的目的是初步洗去??????????? ，振摇后静置，粗产物应从分液漏斗的??????? （填“上”或“下”）口分离出。

（4）步骤③中最后一次水洗的目的为???????????????????? 。

（5）步骤⑤中，加热蒸馏时应收集??????? （填选项字母）左右的馏分。

A．100℃???? B．117℃?? ? C．135℃?????? D．142℃

（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____，下层液体的主要成分为???????????? 。

（7）本实验中，正丁醚的产率为??????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）先加入正丁醇，再加入浓硫酸。

（2）b

（3）浓硫酸 ；上

（4）洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐。

（5）D

（6）正丁醇；水

（7）34%

【解析】

试题分析：（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先向其中加入密度小的正丁醇，然后再加入密度大的浓硫酸。类似浓硫酸的稀释。（2）水冷凝器的冷却水加入方式是下口进入冷水，热水从上口流出。选项为b． （3）在反应混合物中，浓硫酸能溶解于水中，正丁醚不溶，正丁醇微溶于水。所以步骤③的目的是初步洗去浓硫酸。由于正丁醚、正丁醇密度都比水小，所以粗产物应从分液漏斗的上口分离出来。（4）步骤③中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐。（5）本实验的目的是为了制取正丁醚，而正丁醚的沸点为142℃．所以步骤⑤中，加热蒸馏时应收集142℃时的馏分。选项为d。（6）液体混合物加热会蒸出，经过冷凝器降温会转化为液体，由于正丁醇的密度不水小。又微溶于水，所以在上层，水在下层。因此分水器中上层液体的主要成分为正丁醇；下层液体的主要成分为水。（7）n(正丁醇)=37g÷74g/mol=0．5mol ．根据方程式中正丁醇与正丁醚的相互关系可知：正丁醚的理论产物质的量为n(正丁醚)= 0．25mol． m(正丁醚)= 0．25mol×130g/mol=32．5g实际产的正丁醚的物质的量为：m(正丁醚)= 11 g。所以本实验中，正丁醚的产率为(11g÷32．5g)×100%=34%。

考点：考查化学实验基本操作、混合物的分离方法、物质的产率的计算的知识。