實驗室可利用分之間脫水反應(yīng)制備正丁醚
[實驗原理]
醇分子間脫水生成醚是制備簡單醚的常用方法.用硫酸作為催化劑,在不同溫度下正丁醇和硫酸作用生成的產(chǎn)物會有不同,主要是正丁醚或丁烯,因此反應(yīng)必須嚴(yán)格控制溫度.
主反應(yīng):2CH
3CH
2CH
2CH
2OH
CH
3CH
2CH
2CH
2OCH
2CH
2CH
2CH
3+H
2O
副反應(yīng):CH
3CH
2CH
2CH
2OH
CH
3CH
2CH=CH
2+H
2O
[儀器和藥品]
儀器:50mL園底燒瓶、回流冷凝管、油水分離器、分液漏斗.
藥品:正丁醇、濃硫酸、50%硫酸、無水氯化鈣
[實驗步驟]
(1)如右圖所示,在干燥的50mL園底燒瓶中,放入20.5mL (15.8g)正丁醇和2.5mL濃硫酸,充分振搖使混和均勻,并加入幾粒沸石.裝上油水分離器,油水分離器上端接一冷凝管,先在分水器中放置V mL水,然后加熱,使瓶內(nèi)液體微沸,開始反應(yīng).
(2)隨反應(yīng)的進(jìn)行,分水器中液面增高,這是由于反應(yīng)生成的水,以及未反應(yīng)的正丁醇,經(jīng)冷凝管冷凝后聚集于分水器內(nèi),由于比重的不同,水在下層,而上層較水輕的有機(jī)相積至分水器支管時即可返回反應(yīng)瓶中,繼續(xù)加熱,分水器被水充滿時,表示反應(yīng)已基本完成,約需1h.
(3)反應(yīng)物冷卻后,把混合物連同分水器里的水一起倒入盛有25mL水的分液漏斗中,充分振搖,靜止后,分出粗產(chǎn)物正丁醚,用16mL 50%硫酸分2次洗滌,再用10mL水洗滌.然后用無水氯化鈣干燥.將干燥后的產(chǎn)物傾入蒸餾燒瓶中,加熱蒸餾,收集139~143°C餾分.純正丁醚的沸點為142°C,密度0.7689g/ml.
請回答下列問題:
(1)步驟(1)中加入沸石的目的:
防止暴沸
防止暴沸
,冷凝管的作用是
冷凝回流
冷凝回流
.
(2)油水分離器的體積為5ml,則預(yù)先在分水器加入V mL水,理論上V約為
3.2
3.2
.
(3)若實驗中分出的水量超過理論數(shù)值,試分析其原因
溫度過高發(fā)生副反應(yīng),生成的水多
溫度過高發(fā)生副反應(yīng),生成的水多
.
(4)步驟(3)中用16mL 50%硫酸分2次洗滌的目的是:
除去產(chǎn)物中的丁醇
除去產(chǎn)物中的丁醇
.