Question

【題目】實驗室以正丁醇、溴化鈉、硫酸為原料制備正溴丁烷的反應(yīng)如下：
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4
CH3CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O
在圓底燒瓶中加入原料，充分振蕩后加入幾粒沸石，安裝裝置Ⅰ．加熱至沸騰，反應(yīng)約40min．待反應(yīng)液冷卻后，改裝為裝置Ⅱ，蒸出粗產(chǎn)品．部分物理性質(zhì)列表如下：

物質(zhì)	正丁醇	正溴丁烷
沸點/℃	117.2	101.6
熔點/℃	﹣89.12	﹣112.4
密度/gcm﹣3	0.8098	1.2758
溶解性	微溶于水，溶于濃硫酸	不溶于水和濃硫酸

將所得粗產(chǎn)品倒入分液漏斗中，先用10mL水洗滌，除去大部分水溶性雜質(zhì)，然后依次用5mL濃硫酸、10mL水、10mL飽和NaHCO3溶液、10mL水洗滌．分離出有機層，加入無水氯化鈣固體，靜置1h，過濾除去氯化鈣，再常壓蒸餾收集99～103℃餾分．
回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是 ， 冷卻水從A的（填“上”或“下”）口通入．
（2）在圓底燒瓶中加入的原料有：①10ml水；②7.5ml正丁醇；③10g溴化鈉；④12mL濃硫酸．上述物質(zhì)的加入順序合理的是（填正確答案標號）．
a．①④②③b．④①②③c．③④①②
（3）燒杯B中盛有NaOH溶液，吸收的尾氣主要是（填化學式）．本實驗使用電熱套進行加熱，總共使用了次．
（4）用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)品時，有機層從分液漏斗（填“上口倒出”或“下口放出”）．最后一次水洗主要是洗掉
（5）制備正溴丁烷時，不直接用裝置Ⅱ邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是 ．
（6）本實驗得到正溴丁烷6.5g，產(chǎn)率為（只列式，不必計算出結(jié)果）．

Answer 1

【答案】
（1）球形冷凝管；下
（2）a
（3）HBr；3
（4）上口倒出；有機物中少量的碳酸氫鈉
（5）正丁醇、正溴丁烷的沸點相差較小，若邊反應(yīng)邊蒸餾，會有較多的正丁醇被蒸出，使產(chǎn)率降低
（6） ×100%
【解析】解：（1）根據(jù)儀器a的結(jié)構(gòu)特征，可知儀器a是球形冷凝管，冷凝管充滿冷凝水充分冷卻，冷卻水從A的下口通入，故答案為：球形冷凝管；下；（2）濃硫酸稀釋時，必須將濃硫酸慢慢倒入水中，冷卻后加入丁醇，減少揮發(fā)，最后加入NaBr，
故選：a；（3）正丁醇、溴化鈉、硫酸反應(yīng)時，會有揮發(fā)出來的HBr，用氫氧化鈉溶液吸收，實驗中在反應(yīng)生成CH3CH2CH2CH2Br時要加熱，裝置Ⅱ蒸出粗產(chǎn)品需要加熱，粗產(chǎn)品洗滌、分液后分離出有機層，加入無水氯化鈣固體后常壓蒸餾收集99～103℃餾分，也需要加熱，所以共有三次用電熱套進行加熱，
故答案為：HBr；3；（4）有機層的密度小于濃硫酸，所以有機層在上層，要從分液漏斗上口倒出，按實驗步驟可知，最后一次水洗主要是除去有機物中少量的碳酸氫鈉，
故答案為：上口倒出；有機物中少量的碳酸氫鈉；（5）正丁醇、正溴丁烷的沸點相差較小，若邊反應(yīng)邊蒸餾，會有較多的正丁醇被蒸出，使產(chǎn)率降低，所以制備正溴丁烷時，不直接用裝置Ⅱ邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，
故答案為：正丁醇、正溴丁烷的沸點相差較小，若邊反應(yīng)邊蒸餾，會有較多的正丁醇被蒸出，使產(chǎn)率降低；（6）7.5ml正丁醇的物質(zhì)的量為 mol=0.082mol，10g溴化鈉的物質(zhì)的量為 mol=0.097mol，根據(jù)反應(yīng)NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4、CH3CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O可知，是正丁醇不足量，則正溴丁烷理論產(chǎn)量為7.5×0.8098× g，故產(chǎn)率=[6.6g÷（7.5×0.8098× g）]×100%= ×100%，
故答案為： ×100%．
（1）根據(jù)裝置圖可知儀器A名稱，冷凝管充滿冷凝水充分冷卻，逆流冷卻效果好；（2）濃硫酸稀釋時，必須將濃硫酸慢慢倒入水中，冷卻后加入丁醇，減少揮發(fā)，最后加入NaBr；（3）正丁醇、溴化鈉、硫酸反應(yīng)時，會有揮發(fā)出來的溴化氫，用氫氧化鈉溶液吸收；實驗中在反應(yīng)生成CH3CH2CH2CH2Br時要加熱，裝置Ⅱ蒸出粗產(chǎn)品需要加熱，粗產(chǎn)品洗滌、分液后分離出有機層，加入無水氯化鈣固體后常壓蒸餾收集99～103℃餾分，也需要加熱；（4）有機層的密度小于濃硫酸，有機層在上層；最后一次水洗主要是除去有機物中少量的碳酸氫鈉；（5）正丁醇、正溴丁烷的沸點相差較��；（6）7.5ml正丁醇的物質(zhì)的量為 mol=0.082mol，10g溴化鈉的物質(zhì)的量為 mol=0.097mol，根據(jù)反應(yīng)NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4、CH3CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O可知，是正丁醇不足量，根據(jù)正丁醇的質(zhì)量計算正溴丁烷理論產(chǎn)量，產(chǎn)率=（實際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量）×100%．