Question

【題目】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：

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(kāi)始滴加B中溶液。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。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(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)中，能否將 Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，說(shuō)明理由______________________。

（2）加入沸石的作用是_______。

（3）上述裝置圖中的D儀器的名稱(chēng)是_______。

（4）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，水在 ______層（填“上”或“下”）。

（5）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90—95℃，其原因是_______________。

（6）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為_______ 。

Answer 1

【答案】 不能，濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱，液體易迸濺 防止暴沸 直形冷凝管 下 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 （或溫度過(guò)高被氧化為丁酸） 51%

【解析】(1)因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却�，將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，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)D儀器的名稱(chēng)直形冷凝管；
(4)正丁醛密度為0.8017 gcm-3，小于水的密度，故分層水層在下方；
(5)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；
(6)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
4xg2g
解得：x==51%。