Question

17．實(shí)驗(yàn)室制備正丁醚的原理如下：
2CH₃CH₂CH₂OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}，134-135℃}{?}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
溫度高于135℃會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成丁烯．相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	密度/g•mL-1	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	水溶性
正丁醇	0.81	-89.8	117.7	微溶于水
正丁醚	0.769	-98	142	不溶于水

實(shí)驗(yàn)步驟如下（裝置如圖所示）：
a．在100mL三頸燒瓶中加入36.5mL正丁醇和約10mL濃硫酸，混合均勻，并加入幾粒沸石．
b．在三頸燒瓶的一瓶口裝上溫度計(jì)，另一瓶口裝上分水器，分水器上端接回流冷凝管．
c．在分水管中放置2mL水，然后加熱到134-135℃，回流，可觀察到分水器中水面緩慢上升．
d．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)物，然后將反應(yīng)后的混合液體倒入35mL水中，充分振搖，靜置后分液，分出粗產(chǎn)品．
試回答：
（1）溫度高于135℃時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)中為控制溫度在134-135℃，最好選用的加熱方式為③；
①水浴  ②砂浴  ③油浴
（3）為提純粗產(chǎn)品，分別進(jìn)行了①加入無(wú)水氯化鈣、②水洗、③碳酸氫鈉溶液洗滌，則正確的操作順序?yàn)棰邰冖�，其中使用碳酸氫鈉溶液洗滌的目的是去除反應(yīng)的催化劑硫酸，進(jìn)行水洗時(shí)，所用的主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，該儀器在使用前需要時(shí)行的操作是檢漏．
（4）在該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，判斷反應(yīng)基本進(jìn)行完全的現(xiàn)象是分水器中液面不再上升；
（5）若最終得到13.0g正丁醚，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為50.0%．

Answer 1

分析 （1）溫度高于135℃時(shí)，正丁醇能發(fā)生消去反應(yīng)得1-丁烯；
（2）水浴溫度不超過(guò)100℃，油浴溫度可達(dá)200℃左右，而砂浴溫度更高；
（3）為提純粗產(chǎn)品，應(yīng)先用碳酸氫鈉溶液去除反應(yīng)的催化劑硫酸，再用水洗除去可溶于水的雜質(zhì)，再干燥除去水分，水洗的操作為分液，使用分液漏斗時(shí)必需檢漏；
（4）生成正丁醚時(shí)會(huì)有水產(chǎn)生，要分水器中可看到下面的水面會(huì)上升，據(jù)此判斷；
（5）產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%，據(jù)此答題．

解答 解（1）溫度高于135℃時(shí)，正丁醇能發(fā)生消去反應(yīng)得1-丁烯，反應(yīng)的方程式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O； 
（2）水浴溫度不超過(guò)100℃，油浴溫度可達(dá)200℃左右，而砂浴溫度更高，所以為控制溫度在134-135℃，用油浴，
故選③；
（3）為提純粗產(chǎn)品，應(yīng)先用碳酸氫鈉溶液去除反應(yīng)的催化劑硫酸，再用水洗除去可溶于水的雜質(zhì)，再干燥除去水分，所以操作順序?yàn)棰邰冖�，水洗的操作為分液，主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，使用分液漏斗時(shí)必需檢漏，
故答案為：③②①；去除反應(yīng)的催化劑硫酸；分液漏斗；檢漏；
（4）生成正丁醚時(shí)會(huì)有水產(chǎn)生，要分水器中可看到下面的水面會(huì)上升，當(dāng)分水器中液面不再上升時(shí)，反應(yīng)基本進(jìn)行完全，
故答案為：分水器中液面不再上升；
（5）由2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O，
       74×2                         130
      36.5×0.81 g                     mg
則m=$\frac{36.5×0.81g×130}{74×2}$=26.0g
產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%=$\frac{13.0g}{26.0g}$×100%=50.0%，
故答案為：50.0%．

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，題目難度中等，注意把握常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作、尾氣處理、儀器使用，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．