Question

某研究性學習小組為合成1-丁醇，查閱資料得知一條合成路線如下：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂

一定條件

CH₃CH₂CH₂CHO

H2

Ni，△

CH₃CH₂CH₂CH₂OH
現準備從實驗室現有條件制備丙烯、氫氣和一氧化碳，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）實驗室現有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇，從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯．請寫出制備丙烯的化學方程式：

 

．
（2）CO可以采用如圖1裝置制備，并設計出原料氣的制備裝置；其原理：HCOOH 

濃硫酸

△

CO↑+H₂O．
若用以上裝置制備干燥純凈的CO；試劑瓶c和d中盛裝的試劑分別是

 

，

 

．
（3）制丙烯時，還產生少量SO₂、CO₂及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是

 

（填序號）
①飽和Na₂SO₃溶液    ②酸性KMnO₄溶液     ③石灰水
④無水CuSO₄     ⑤品紅溶液
（4）正丁醛經催化劑加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，為純化1-丁醇，該小組查閱文獻得知：①R-CHO+NaHSO₃（飽和）→RCH（OH）SO₃Na↓
②沸點：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并設計如圖2提純路線：
試劑1為

 

，操作1為

 

，操作2為

 

，操作3為

 

．

Answer 1

考點：有機物的合成,制備實驗方案的設計

專題：有機物的化學性質及推斷

分析：（1）制備丙烯選用2-丙醇和濃硫酸；
（2）在題給裝置中，a的作用保持分液漏斗和燒瓶內的氣壓相等，以保證分液漏斗內的液體能順利加入燒瓶中；b主要是起安全瓶的作用，以防止倒吸；c為除去CO中的酸性氣體，選用NaOH溶液，d為除去CO中的H₂O，試劑選用濃硫酸；
（3）檢驗丙烯和少量SO₂、CO₂及水蒸氣組成的混合氣體各成分時，應首先選④無水CuSO₄檢驗水蒸氣，然后用⑤品紅溶液檢驗SO₂，并用①飽和Na₂SO₃溶液除去SO₂；然后用③石灰水檢驗CO₂，用②酸性KMnO₄溶液檢驗丙烯；
（4）飽和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通過過濾即可除去；加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇，1-丁醇和乙醚的沸點相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開．

解答： 解：（1）2-丙醇通過消去反應即到達丙烯，反應方程式為：（CH₃）₂CHOH

濃硫酸

△

CH₂=CHCH₃↑+H₂O，
故答案為：（CH₃）₂CHOH

濃硫酸

△

CH₂=CHCH₃↑+H₂O；
（2）甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水即生成CO，由于甲酸易揮發(fā)，產生的CO中必然會混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸．又因為甲酸易溶于水，所以必需防止液體倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通過濃硫酸干燥CO，
故答案為：NaOH溶液；濃H₂SO₄；
（3）檢驗丙烯可以用酸性KMnO₄溶液，檢驗SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗CO₂可以石灰水，檢驗水蒸氣可以無水CuSO₄，所以在檢驗這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序．只要通過溶液，就會產生水蒸氣，因此先檢驗水蒸氣；然后檢驗SO₂并在檢驗之后除去SO₂，除SO₂可以用飽和Na₂SO₃溶液，最后檢驗CO₂和丙烯，因此順序為④⑤①②③（或④⑤①③②），
故答案為：④⑤①②③（或④⑤①③②）；
（4）粗品中含有正丁醛，根據所給的信息利用飽和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通過過濾即可除去；由于飽和NaHSO₃溶液是過量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇．因為1-丁醇和乙醚的沸點相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開，
故答案為：飽和NaHSO₃溶液；過濾；萃取；蒸餾．

點評：本題考查有機物合成方案的設計，題目難度較大，綜合性較強，答題時注意把握物質的分離、提純方法，把握物質的性質的異同是解答該題的關鍵．