Question

20．正丁醛是一種化工原料．某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛．

發(fā)生的反應(yīng)如下：CH₃CH₂CH₂CH₂OH $→_{H_{2}SO_{4}加熱}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH₃CH₂CH₂CHO
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	沸點(diǎn)/℃	密度/（g•cm-3）	水中溶解性
正丁醇	11.72	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將6.0gNa₂Cr₂O₇放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱．當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí)，開始滴加B中溶液．滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90-95℃，在E中收集90℃以下的餾分．
（2）將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層干燥后蒸餾，收集75-77℃餾分，產(chǎn)量2.0g．
回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中，能否將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中并說明理由不能，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却�，且溶于水放出大量的熱，容易發(fā)生迸濺．
（2）若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確方法是冷卻后補(bǔ)加．
（3）上述裝置圖中，D儀器的名稱是直形冷凝管．
（4）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是c（填正確答案標(biāo)號(hào)）．
a．潤濕b．干燥     c．檢漏       d．標(biāo)定
（5）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，水在下層（填“上”或“下”）
（6）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90-95℃，其原因是保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化．
（7）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為51%．

Answer 1

分析 （1）不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅�且溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱，容易發(fā)生迸濺；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加；
（3）根據(jù)裝置圖可知，D儀器的名稱直形冷凝管；
（4）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的第一項(xiàng)操作是檢漏；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，正丁醛密度小于水的密度，據(jù)此判斷；
（6）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；
（7）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式C₄H₁₀O～C₄H₈O列方程計(jì)算．

解答 解：（1）因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅�且溶于水放出大量的熱，所以不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，否則容易發(fā)生迸濺，
故答案為：不能，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却�，且溶于水放出大量的熱，容易發(fā)生迸濺；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加，
故答案為：冷卻后補(bǔ)加；
（3）根據(jù)裝置圖可知，D儀器的名稱直形冷凝管，
故答案為：直形冷凝管；
（4）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的第一項(xiàng)操作是檢漏，
故答案為：c；
（5）正丁醛密度為0.8017 g•cm^-3，小于水的密度，故分層水層在下方，
故答案為：下；
（6）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化，
故答案為：保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；
（7）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式，
C₄H₁₀O～C₄H₈O
74       72
4xg      2g
解得：x=$\frac{74×2}{72×4}$=51%，
故答案為：51．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)原理、基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度不大，注意計(jì)算中正丁醇的轉(zhuǎn)化率等于正丁醛的產(chǎn)率，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．