Question

(14分)某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H₂SO₄和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物，设计了如图所示装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。

请根据实验步骤，回答下列问题：

（1）关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷。

竖直冷凝管接通冷凝水，进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”)；冷凝回流的主要目的是________。

（2）理论上，上述反应的副产物可能有：丁醚(CH₃CH₂CH₂CH₂-O-CH₂CH₂CH₂CH₃)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物。

B、C中应盛放的试剂分别是_________和          ，写出C装置中主要的化学方程式：_______________。

（3）为了进一步分离提纯1-溴丁烷，该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示：

物质	熔点/℃	沸点/℃
1-丁醇	-89.5	117.3
1-溴丁烷	-112.4	101.6
丁醚	-95.3	142.4
1-丁烯	-185.3	-6.5

请你补充下列实验步骤，直到分离出1-溴丁烷。

①待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管；

②_______；③_______；④_______；⑤_______，收集所得馏分。

（4）若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是_____。（保留2位有效数字）

Answer

（14分）

（1）Ⅱ（2分） 充分反应，提高反应物的转化率（2分）

（2）碳酸氢钠溶液（1分，其他合理答案均可）、溴水（1分，其他合理答案均可）

CH3CH2CH= CH2+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3（2分）

（3）②插上带橡皮塞的温度计（1分） ③关闭a，打开b （1分）

④接通冷凝管的冷凝水，使冷水从d处流入（1分）

⑤迅速升高温度至101.6℃（1分）

（4）70%（2分）

【解析】

试题分析：（1）为使冷凝效果好，所以水从下端进入从上端出，所以进水口是II；因为1-丁醇的沸点与1-溴丁烷的沸点都较低，易挥发，所以冷凝的目的是使1-丁醇更好的转化为生成物，提高反应物的转化率；

（2）根据醋酸的副产物，其中的1-丁烯、溴化氢易挥发，所以可检验1-丁烯、溴化氢，检验烯烃所用试剂一般是溴水，而溴水中也存在HBr，所以先检验HBr，再检验1-丁烯，检验HBr可用硝酸银溶液、石蕊试液、碳酸氢钠溶液等，检验1-丁烯用溴水即可，所以B中的试剂是硝酸银溶液、石蕊试液、碳酸氢钠溶液等，C中的试剂是溴水；溴与1-丁烯发生加成反应，生成1,2-二溴丁烷，化学方程式为CH3CH2CH= CH2+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3；

（3）为了进一步分离提纯1-溴丁烷，根据物质的沸点的不同，采用蒸馏的装置可分离提纯1-溴丁烷，所以实验步骤是将该装置改为蒸馏装置。②插上带橡皮塞的温度计 ，用来测量馏分的温度；③关闭a，打开b ，形成蒸馏装置；④接通冷凝管的冷凝水，使冷水从d处流入，增强冷凝效果；⑤迅速升高温度至101.6℃，收取到的馏分即为1-溴丁烷。

（4）1-丁醇、NaBr反应的化学方程式是CH3CH2CH2CH2OH+NaBr→CH3CH2CH2CH2Br+NaOH，7.4 g1-丁醇的物质的量是7.4g/74g/mol=0.1mol，13.0 gNaBr的物质的量是10.3g/103g/mol=0.1mol，则理论上生成1-溴丁烷的质量是0.1mol×137g/mol=13.7g，而实际得到9.6 g1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是9.6g/13.7g×100%=70%。

考点：考查有机物的制取实验分析，反应原理的判断，物质的检验，产率的计算