Question

某研究性学习小组为合成1 一丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

CH₃CH=CH₂+CO+H₂CH₃CH₂CH₂CHOCH₃CH₂CH₂CH₂OH

CO的制备原理：HCOOHCO+H₂O，并设计出原料气的制备装置（如图）。

请填写下列空白：

（1）实验室现有锌粒、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H₂，在虚线框内画出收集干燥H₂的装置图。

（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）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____________＿。

a．低温、高压、催化剂      b．适当的温度、高压、催化剂

c．常温、常压、催化剂      d．适当的温度、常压、催化剂

（5）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：① RCHO+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为__________，操作2为__________，操作3为___________。

Answer

（1）；（2）；

（3）④⑤①②③（或④⑤①③②）；（4）b；（5）饱和Na2HSO3溶液、过滤、萃取、蒸馏。

【解析】

试题分析：（1）2-丙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成丙烯，方程式为。

（2）氢气密度小于空气的密度，要收集干燥的氢气，就只能用向下排空气法，而不能用排水法收集， 装置图如下。

（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）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，答案选b；

（5）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。

考点：考查物质的合成与制备，物质的除杂与提纯等知识。