Question

6．某學(xué)習(xí)小組擬以下列合成路線合成1-丁醇：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂$\stackrel{一定條件}{→}$CH₃CH₂CH₂CHO$\underset{\stackrel{{H}_{2}}{→}}{Ni△}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH
已知：
①HCOOH$\underset{\stackrel{濃{H}_{2}S{O}_{4}}{→}}{△}$CO↑+H₂O （HCOOH還原性強(qiáng)且易揮發(fā)）
②RCH=CH₂$\underset{\stackrel{KMn{O}_{4}}{→}}{{H}^{+}}$RCOOH+CO₂+H₂O
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）儀器f的名稱是蒸餾燒瓶．
（2）利用如圖裝置可以制備純凈干燥的CO，則a裝置的作用是恒壓，若無b裝置可能產(chǎn)生的后果是液體倒吸．
（3）c、d用于除去CO中的雜質(zhì)氣體，c裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOOH+OH^-=HCOO^-+H₂O．
（4）以2-丙醇為原料可以制備丙烯，化學(xué)反應(yīng)方程式（CH₃）₂CHOH$→_{△}^{催化劑}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O  ．
在所得丙烯氣體中還含有少量SO₂、CO₂及水蒸氣．用以下試劑可以檢驗(yàn)四種氣體，則混合氣體通過試劑的順序依次是④⑤①③②（或④⑤①⑤②③） （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
（5）正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品．為提純1-丁醇，該小組設(shè)計(jì)出如下提純路線：

已知：①R-CHO+NaHSO₃（飽和）→RCH（OH）SO₃Na↓
②沸點(diǎn)：乙醚34℃，1-丁醇：118℃．
則操作2為萃取分液，操作3為蒸餾．

Answer 1

分析 CO的制備方法：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O，在題給裝置中，導(dǎo)管a平衡分液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)，使分液漏斗內(nèi)的液體濃硫酸順利滴下，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，還需用濃硫酸除去CO中的H₂O，
（1）根據(jù)裝置圖中f的構(gòu)造可知為蒸餾燒瓶；
（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(chǎn)生的CO中必然會(huì)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，最后通過濃硫酸干燥CO，a的作用保持分液漏斗和燒瓶內(nèi)的氣壓相等，以保證分液漏斗內(nèi)的液體能順利加入燒瓶中；b裝置可作安全瓶，防止液體倒吸；
（3）c為除去CO中的酸性氣體，選用NaOH溶液；
（4）制備丙烯選用2-丙醇和濃硫酸；檢驗(yàn)丙烯和少量SO₂、CO₂及水蒸氣組成的混合氣體各成分時(shí)，應(yīng)首先選④無水CuSO₄檢驗(yàn)水蒸氣，然后用⑤品紅溶液檢驗(yàn)SO₂，并用①飽和Na₂SO₃溶液除去SO₂，然后用③石灰水檢驗(yàn)CO₂，再用②酸性KMnO₄溶液檢驗(yàn)丙烯；
（5）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；1-丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖中f的構(gòu)造可知為蒸餾燒瓶，
故答案為：蒸餾燒瓶；
（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(chǎn)生的CO中必然會(huì)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，最后通過濃硫酸干燥CO，為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出，就必需保持壓強(qiáng)一致，因此a的作用是保持恒壓；b裝置可作安全瓶，防止液體倒吸；
故答案為：恒壓； 液體倒吸；
（3）c為除去CO中的酸性氣體，選用NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為HCOOH+OH^-=HCOO^-+H₂O，
故答案為：HCOOH+OH^-=HCOO^-+H₂O；
（4）2-丙醇通過消去反應(yīng)即到達(dá)丙烯，方程式為：（CH₃）₂CHOH$→_{△}^{催化劑}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O，檢驗(yàn)丙烯可以用酸性KMnO₄溶液，檢驗(yàn)SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗(yàn)CO₂可以石灰水，檢驗(yàn)水蒸氣可以無水CuSO₄，所以在檢驗(yàn)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(huì)產(chǎn)生水蒸氣，因此先檢驗(yàn)水蒸氣；然后檢驗(yàn)SO₂并在檢驗(yàn)之后除去SO₂，除SO₂可以用飽和Na₂SO₃溶液，最后檢驗(yàn)CO₂和丙烯，因此順序?yàn)棰堍茛佗邰冢ɑ颌堍茛佗茛冖郏��?br />故答案為：（CH₃）₂CHOH$→_{△}^{催化劑}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O；④⑤①③②（或④⑤①⑤②③）；
（5）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，所以操作2為萃取分液；1-丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差很大，因此可以利用蒸餾將其分離開，所以操作1為 過濾，操作2為 萃取分液，操作3為蒸餾，
故答案為：萃取分液；蒸餾．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物合成方案的設(shè)計(jì)，題目難度較大，綜合性較強(qiáng)，答題時(shí)注意把握物質(zhì)的分離、提純方法，把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同是解答該題的關(guān)鍵．