Question

8．某同学查阅资料后设计了一条1-丁醇的合成路线：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂CH₂CHO$→_{Ni△}^{H_{2}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH．
其中CO的制备方法：HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O．
请填写下列空白：
（1）利用以上装置制备CO、丙烯等原料气体，装置中a的作用导管a平衡分液漏斗内压强，使分液漏斗内的液体顺利滴下；b的作用安全瓶b防止实验过程中c中液体倒吸入反应装置．
（2）制丙烯时，伴随的副反应还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是④⑤①③②（或④⑤①⑤③②）（填序号）．
①饱和Na₂SO₃溶液　②酸性KMnO₄溶液　③石灰水　④无水CuSO₄　⑤品红溶液
（3）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是D．
A．高温、常压、催化剂                        B．适当的温度、常压、催化剂
C．低温、高压、催化剂                        D．适当的温度、高压、催化剂
（4）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R-CHO+NaHSO₃（饱和）→RCH（OH）SO₃Na↓；
②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：
试剂1为饱和NaHSO₃溶液，操作2为萃取，操作3为蒸馏．

Answer 1

分析 CO的制备方法：HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O，在题给装置中，导管a平衡分液漏斗内压强，使分液漏斗内的液体浓硫酸顺利滴下，b主要是起安全瓶的作用，以防止倒吸；c为除去CO中的酸性气体，选用NaOH溶液，还需用d装置除去CO中的H₂O，试剂选用浓硫酸；
（1）为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出，就必需保持压强一致，因此a的作用是保持恒压；
（2）用无水硫酸铜检验水，用品红检验二氧化硫，并用酸性高锰酸钾除去二氧化硫，用石灰水检验二氧化碳，最后用酸性高锰酸钾检验乙烯；
（3）题给合成正丁醛的反应为气体体积减小的放热反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率；
（4）根据题中物质提纯的流程，粗品中含有正丁醛，利用信息①可知饱和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇，1-丁醇和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开．

解答 解：（1）CO的制备方法：HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O，反应有气体产生，为了平衡分液漏斗内压强使用导管a，使分液漏斗内的液体浓硫酸顺利滴下，b主要是起安全瓶的作用，防止实验过程中c中液体倒吸入反应装置，
故答案为：导管a平衡分液漏斗内压强，使分液漏斗内的液体顺利滴下．安全瓶b防止实验过程中c中液体倒吸入反应装置；
（2）2-丙醇通过消去反应即到达丙烯，方程式为（CH₃）₂CHOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₂=CHCH₃↑+H₂O，检验丙烯可以用酸性KMnO₄溶液，检验SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品红溶液或石灰水，检验CO₂可以石灰水，检验水蒸气可以无水CuSO₄，所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序．只要通过溶液，就会产生水蒸气，因此先检验水蒸气；然后检验SO₂并在检验之后除去SO₂，除SO₂可以用饱和Na₂SO₃溶液，最后检验CO₂和丙烯，因此顺序为④⑤①②③（或④⑤①③②），
故答案为：④⑤①③②（或④⑤①⑤③②）；
（3）由于反应是一个体积减小的可逆反应，所以采用高压，有利于增大反应速率和提高原料气的转化率；正向反应是放热反应，虽然低温有利于提高原料气的转化率，但不利于增大反应速率，因此要采用适当的温度；催化剂不能提高原料气的转化率，但有利于增大反应速率，缩短到达平衡所需要的时间，故正确所选项是D，
故答案为：D；
（4）粗品中含有正丁醛，根据所给的信息利用饱和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；由于饱和NaHSO₃溶液是过量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇；因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开，
故答案为：饱和NaHSO₃溶液；萃取；蒸馏．

点评 本题考查了气体的制备、有机物的分离、提纯方法、醇的性质以及对基础知识和基本操作的考查，答题时注意把握基础知识和基本实验操作的灵活运用，题目难度中等．