Question

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：
CH₃CH₂CH₂CH₂OHCH₃CH₂CH₂CHO
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	117.2	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將6.0g Na₂Cr₂O₇放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸；
②將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中；
③在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱；
④當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí)，開(kāi)始滴加B中溶液；
⑤滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度為90-95℃，在E中收集90℃以下的餾分；
⑥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2.16g．
回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)裝置中，

 

（填圖中的字母）處應(yīng)與自來(lái)水龍頭連接．
（2）該實(shí)驗(yàn)除了必要的儀器和試劑外還不可缺少的用品是

 

．
（3）上述裝置圖中，C2儀器的名稱是

 

，E儀器的名稱是

 

．
（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是

 

．
（5）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，正丁醛應(yīng)從

 

（填正確答案標(biāo)號(hào)）．
a．下口放出       b．上口倒出
（6）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90-95℃，其原因是為了將正丁醛及時(shí)分離出來(lái)，促使反應(yīng)正向進(jìn)行和減少正丁醛的進(jìn)一步氧化，該氧化反應(yīng)的方程式是

 

．
（7）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為

 

%．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的合成,醛類簡(jiǎn)介

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）采取逆流原理通入冷凝水；
（2）需要加入沸石，防止暴沸；
（3）控制蒸出餾分的溫度，故C₂為溫度計(jì)，E儀器的名稱為錐形瓶；
（4）生成物需要以蒸汽形式蒸出，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（5）下層液從下口放出，上層液從上口倒出，結(jié)合正丁醛密度判斷；
（6）正丁醛被氧化為正丁酸，同時(shí)重鉻酸鈉被還原，由硫酸鈉、硫酸鉻水生成；
（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）充分利用水進(jìn)行冷凝，采取逆流原理通入冷凝水，故從a通入冷凝水，故答案為：a；
（2）需要加入沸石，防止暴沸，實(shí)驗(yàn)除了必要的儀器和試劑外還不可缺少的用品是沸石，故答案為：沸石；
（3）控制蒸出餾分的溫度，故C₂為溫度計(jì)，E儀器的名稱為錐形瓶，故答案為：溫度計(jì)；錐形瓶；
（4）生成物需要以蒸汽形式蒸出，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是：檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（5）下層液從下口放出，上層液從上口倒出，由表中數(shù)據(jù)可知，正丁醛密度小于水的密度，應(yīng)從上口倒出，故答案為：b；
（6）正丁醛被氧化為正丁酸，同時(shí)重鉻酸鈉被還原，由硫酸鈉、硫酸鉻水生成，反應(yīng)方程式為：3CH₃CH₂CH₂CHO+Na₂Cr₂O₄+4H₂SO₄=3CH₃CH₂CH₂COOHO+Na₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+4H₂O，
故答案為：3CH₃CH₂CH₂CHO+Na₂Cr₂O₄+4H₂SO₄=3CH₃CH₂CH₂COOHO+Na₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+4H₂O；
（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      2.16g
解得：x=

2.16g×74

4g×72

=55.5%，
故答案為：55.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度不大，意在考查考生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及處理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，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．