Question

（18分）正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下：2CH₃CH₂CH₂CH₂OH（CH₃CH₂CH₂CH₂）₂O，反应物和产物的相关数据如下表：

	相对分子质量	沸点/℃	密度/（g/cm^3）	水中的溶解性
正丁醇	74	117.2	0.8109	微溶
正丁醚	130	142.0	0.7704	几乎不溶

①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。

②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。

③分离提纯：待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。

④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤，分液后加入约3g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11 g。请回答：

（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为：应先加                  。

（2）加热A前，需先从        （填“a”或“b”）口向B中通入水。

（3）步骤③的目的是初步洗去          ，振摇后静置，粗产物应       （填“上”或“下”）口倒出。

（4）步骤③中最后一次水洗的目的为               。

（5）步骤⑤中，加热蒸馏时应收集          （填选项字母）左右的馏分。

A．100℃     B．117℃     C．135℃     D．142℃

（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为        ，下层液体的主要成分为          。

（7）本实验中，正丁醚的产率为            （精确到1%）。

Answer

（共18分）

（1）正丁醇 （2分 ）

（2）b （2分 ）

（3）浓硫酸（2分 ）上（2分）

（4）洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐（2分 ）

（5）D（2分 ）

（6）正丁醇（2分） 水 （2分 ）

（7）34%（2分）

【解析】

试题分析：（1）由于浓硫酸的密度比正丁醇大，而且溶液正丁醇时会放出大量的热，为了防止液滴飞溅，步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为：应先加正丁醇；

（2）为了增强冷凝效果，加热A前，需先从冷却水应该从下口b处向B中通入水。

（3）由于浓硫酸溶于水，正丁醇微溶于水，正丁醚几乎不溶于水，所以步骤③的目的是初步洗去作催化剂和脱水剂的浓硫酸；振摇后静置，醇和醚的密度都比水小，难溶于水，所以粗产物应上口倒出；

（4）步骤③中为了除去残留的硫酸，加了NaOH溶液，这样在产品表面有少量NaOH溶液，所以最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐；

（5）步骤⑤中，目的是收集正丁醚，由于该物质的沸点是142.0℃，所以加热蒸馏时应收集142℃的馏分；选项是D；

（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A。根据物质的密度大小及物质的溶解性可知，在分水器中上层液体的主要成分为正丁醇，下层液体的主要成分为水；

（7）n(正丁醇）= 37 g÷74g/mol=0.5mol，根据反应方程式可知，每2mol的醇，发生反应，形成1mol 的醚，则0.5mol完全反应产生0.25mol的醚，质量是m(正丁醚）=0.25mol ×130g/mol=32. 5g，所以本实验中，正丁醚的产率为（11 g÷ 32. 5g）×100％=34%。

考点：考查有机物制取操作步骤、混合物的分离方法及物质产率的计算的知识。