Question

【題目】正丁醚常用作有機(jī)反應(yīng)的溶劑。實(shí)驗(yàn)室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實(shí)驗(yàn)裝置如下：2CH3CH2CH2CH2OH（CH3CH2CH2CH2）2O+H2O，反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

①將6 mL濃硫酸和37 g正丁醇，按一定順序添加到A中，并加幾粒沸石。

②加熱A中反應(yīng)液，迅速升溫至135℃，維持反應(yīng)一段時(shí)間。

③分離提純：待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70 mL水的溫度分液漏斗中，振搖后靜置，分液得粗產(chǎn)物。

④粗產(chǎn)物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗滌，分液后加入約3g無水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。

⑤將上述處理過的粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾，收集餾分，得純凈正丁醚11g。請(qǐng)回答：

（1）步驟①中濃硫酸和正丁醇的添加順序?yàn)椋簯?yīng)先加 。

（2）加熱A前，需先從 （填“a”或“b”）口向B中通入水。

（3）步驟③的目的是初步洗去 ，振搖后靜置，粗產(chǎn)物應(yīng) （填“上”或“下”）口倒出。

（4）步驟⑤中，加熱蒸餾時(shí)應(yīng)收集 （填選項(xiàng)字母）左右的餾分。

A．100℃ B．117℃ C．135℃ D．142℃

（5）反應(yīng)過程中會(huì)觀察到分水器中收集到液體物質(zhì)，且分為上下兩層，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，分水器中液體逐漸增多至充滿時(shí)，上層液體會(huì)從左側(cè)支管自動(dòng)流回A。分水器中上層液體的主要成分為 ，下層液體的主要成分為 。

（6）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醚的產(chǎn)率為 （精確到1%）。

Answer 1

【答案】（1）先加入正丁醇，再加入濃硫酸。

（2）b（3）濃硫酸；上

（4）D（5）正丁醇；水（6）34%

【解析】

試題分析：（1）步驟①中濃硫酸和正丁醇的添加順序?yàn)橄认蚱渲屑尤朊芏刃〉恼�丁醇，然后再加入密度�?/span>的濃硫酸，類似濃硫酸的稀釋。

（2）水冷凝器的冷卻水加入方式是下口進(jìn)入冷水，熱水從上口流出，選項(xiàng)為b。

（3）在反應(yīng)混合物中，濃硫酸能溶解于水中，正丁醚不溶，正丁醇微溶于水。所以步驟③的目的是初步洗去濃硫酸。由于正丁醚、正丁醇密度都比水小，所以粗產(chǎn)物應(yīng)從分液漏斗的上口分離出來。

（4）本實(shí)驗(yàn)的目的是為了制取正丁醚，而正丁醚的沸點(diǎn)為142℃．所以步驟⑤中，加熱蒸餾時(shí)應(yīng)收集142℃時(shí)的餾分，選項(xiàng)為D。

（5）液體混合物加熱會(huì)蒸出，經(jīng)過冷凝器降溫會(huì)轉(zhuǎn)化為液體，由于正丁醇的密度比水小，又微溶于水，所以在上層，水在下層。因此分水器中上層液體的主要成分為正丁醇；下層液體的主要成分為水。

（6）n（正丁醇）=37g÷74g/mol=0．5mol ，根據(jù)方程式中正丁醇與正丁醚的相互關(guān)系可知：正丁醚的理論產(chǎn)物質(zhì)的量為n（正丁醚）= 0．25mol，m（正丁醚）= 0．25mol×130g/mol=32．5g。實(shí)際產(chǎn)的正丁醚的質(zhì)量為：m（正丁醚）=11g，所以本實(shí)驗(yàn)中，正丁醚的產(chǎn)率為（11g÷32．5g）×100%=34%。