Question

13．正丁醛是一種重要的化工原料．肥西中學高二某化學興趣小組在老師的指導下利用如圖裝置合成正丁醛．發(fā)生的反應如下：
CH₃CH₂CH₂CH₂O$→_{H_{2}SO_{4}加熱}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$HCH₃CH₂CH₂CHO
反應物和產(chǎn)物的相關數(shù)據(jù)列表如下：

	沸點/．c	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

實驗步驟如下：
將6.0gNa₂Cr₂O₇放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉移至B中．在A
中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱．當有蒸汽出現(xiàn)時，開始滴加B中溶液．滴加過程中保持反應溫度為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，有機層干燥后蒸餾，收集75-77℃餾分，產(chǎn)量2.0g．
回答下列問題：
（1）實驗中，能否將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，簡述理由_{不能，濃硫酸溶于水放出大量熱，容易發(fā)生迸濺傷人}．
（2）上述裝置圖中，B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱是直形冷凝管．
（3）分液漏斗使用前必須進行的操作是c（填正確答案標號）．
a．潤洗b．干燥         c．查漏
（4）反應溫度應保持在90-95℃，其原因是保證正丁醛及時蒸出，促使反應正向進行，又可盡量避免其被進一步氧化．
（5）正丁醇的同分異構體有許多種，請寫出符合下列條件的正丁醇的同分異構體：（1）含有與正丁醇相同的官能團；（2）一定條件下能被氧化成醛．（CH₃）₂CHCH₂OH
（6）本實驗中正丁醛的產(chǎn)率為51%．

Answer 1

分析 （1）不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，因為濃硫酸的密度大，容易發(fā)生迸濺；
（2）根據(jù)裝置圖可知儀器的名稱；
（3）分液漏斗使用前必須進行的第一項操作是檢漏；
（4）根據(jù)題目所給反應物和產(chǎn)物的沸點數(shù)據(jù)可知，反應溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進一步氧化；
（5）根據(jù)條件 （1）含有與正丁醇相同的官能團，即有醇羥基，（2）一定條件下能被氧化成醛，說明羥基連在CH₂上，據(jù)此寫出符合條件的正丁醇的同分異構體；
（6）設正丁醛的理論產(chǎn)量為xg，根據(jù)關系式C₄H₁₀O～C₄H₈O列計算出理論產(chǎn)量，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計算．

解答 解：（1）因為濃硫酸的密度大，能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，容易發(fā)生迸濺傷人，
故答案為：不能，濃硫酸溶于水放出大量熱，容易發(fā)生迸濺傷人；
（2）B儀器的名稱是分液漏斗，D儀器的名稱直形冷凝管，
故答案為：分液漏斗，直形冷凝管；
（3）分液漏斗使用前必須進行的第一項操作是檢漏，故選c；
（4）根據(jù)題目所給反應物和產(chǎn)物的沸點數(shù)據(jù)可知，反應溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進一步氧化，
故答案為：保證正丁醛及時蒸出，促使反應正向進行，又可盡量避免其被進一步氧化；
（5）根據(jù)條件 （1）含有與正丁醇相同的官能團，即有醇羥基，（2）一定條件下能被氧化成醛，說明羥基連在CH₂上，則符合條件的正丁醇的同分異構體為（CH₃）₂CHCH₂OH，
故答案為：（CH₃）₂CHCH₂OH；
（6）設正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關系式，
C₄H₁₀O～C₄H₈O
74 72
4xg 2g
解得：x=$\frac{74×2}{72×4}$×100%=51%，
故答案為：51%．

點評 本題考查有機化學實驗、反應原理、基本操作、化學計算等，難度不大，注意計算中正丁醇的轉化率等于正丁醛的產(chǎn)率，注意對基礎知識的理解掌握．