Question

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

CH₃CH=CH₂+CO+H₂CH₃CH₂CH₂CHO CH₃CH₂CH₂CH₂OH

CO的制备原理：HCOOH CO↑+H₂O，并设计出原料气的制备装置如下：

请填写下列空白：

（1）实验室现有稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备丙烯。写出化学方程式：                          。

（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是            、            ；

c和d中盛装的试剂分别是             ，               。

（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1、操作2为、操作3分别为_____________________。

Answer

（1）（CH3）2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O；

（2）保证分液漏斗内外压强平衡，便于液体顺利流下；作为安全瓶，防倒吸；NaOH溶液、浓硫酸。

（3）④⑤①⑤③②（答④⑤①③②也给分） （4）饱和NaHSO3溶液；过滤；萃取；蒸馏

【解析】

试题分析：（1）根据题给试剂，2-丙醇通过消去反应可以制得丙烯，化学方程式为（CH3）2CHOHCH2＝CHCH3↑+H2O；

（2）甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水生成CO，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，保证分液漏斗内外压强平衡，便于液体顺利流下；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的作用是作安全瓶，防倒吸；最后通过浓硫酸干燥CO，则c和d中盛装的试剂分别是NaOH溶液、浓硫酸。

（3）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可以用石灰水，检验水蒸气可以用无水CuSO4，所以在检验这四种气体时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。

考点：考查有机物合成方案的设计。物质的制备、检验和提纯等知识。