Question

【题目】某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知下列合成路线：CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2OH；CO的制备原理：HCOOHCO↑+H2O，并设计出原料气的制备装置如图所示。

请填写下列空白：

（1）若用以上装置制备干燥纯净的CO，仪器X的名称是________；装置中b的作用是________；c和d中盛装的试剂分别是________，________。

（2）实验室现有浓硫酸、2-丙醇，请写出制备丙烯的化学方程式：________________________。

（3）制丙烯时，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________(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

（4）正丁醛经催化剂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________，操作2为________，操作3为________。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 防倒吸 NaOH溶液 浓 (CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O 或 饱和溶液 萃取 蒸馏

【解析】

（1）根据装置图判断仪器X的名称；b为安全瓶，可防止倒吸；c和d可分别除去挥发出的HCOOH和水蒸气，由此选择盛装的试剂；

（2）2-丙醇发生分子内脱水，生成丙烯和水，由此书写方程式；

（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，可先除去水蒸气，再检验是否存在SO2，并用饱和Na2SO3溶液和酸性KMnO4溶液除去SO2，最后检验CO2和丙烯，由此确定试剂的顺序；

（4）根据流程可知，粗产品中含有正丁醛，利用反应①可知饱和亚硫酸氢钠溶液可与正丁醛发生反应生成沉淀，通过过滤可除去沉淀；加入乙醚可萃取溶液中的1-丁醇，1-丁醇和乙醚的沸点相差较大，可利用蒸馏的方法分离，由此作答。

（1）仪器X的名称是蒸馏烧瓶，甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO，由于甲酸易挥发，产生的CO中必然会混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸；又因为甲酸易溶于水，所以必需防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通过浓硫酸干燥CO；

（2）2-丙醇发生分子内脱水可制丙烯，方程式为(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O；

（3）检验丙烯可用酸性KMnO4溶液，检验SO2可用酸性KMnO4溶液褪色、品红溶液或石灰水，检验CO2可用石灰水，检验水蒸气可用无水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；

（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，因此试剂1为饱和NaHSO3溶液，操作2为萃取，操作3为蒸馏。