Question

丙烯酸酯类物质广泛用于建筑、包装材料等，丙烯酸是合成丙烯酸酯的原料之一。丙烯醇可用于生产甘油、塑料等。以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示：

已知：

①2CH₂=CH-CHO+NaOH CH₂=CHCH₂OH+CH₂=CHCOONa

②2CH₂=CHOONa+H₂SO₄→2CH₂=CHCOOH+Na₂SO₄

③有关物质的相关性质如表：

物质	丙烯醛	丙烯醇	丙烯酸	四氯化碳
沸点/℃	53	97	141	77
熔点/℃	- 87	- 129	13	-22.8
密度/g·mL^-^3	0.84	0.85	1.02	1.58
溶解性(常温)	易溶于水和有机溶剂	溶于水和有机溶剂	溶于水和有机溶剂	难溶于水

(1)操作①需要连续加热30min，所用装置如图所示。仪器L名称是________。

(2)操作②使用的主要仪器是分液漏斗，在使用之前需进行的操作是 ___。

(3)操作④包括____、过滤、冰水洗涤、低温吸干。

(4)操作⑤中，加热蒸馏“下层液体”，分离出四氯化碳；再分离出丙烯醇(如图)，要得到丙烯醇应收集 ____(填温度)的馏分。图中有一处明显错误，应改为____。

(5)测定丙烯醇的摩尔质量：准确量取amL丙烯醇于分液漏斗中，烧瓶内盛装足量钠粒。实验前量气管B中读数为b mL，当丙烯醇完全反应后，冷却至室温、调平B、C液面，量气管B的读数为c mL。已知室温下气体摩尔体积为VL·mol^-1。

调平B、C液面的操作是____；实验测得丙烯醇的摩尔质量为____g·mol^-1(用代数式表示)。如果读数时C管液面高于B管，测得结果将____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

Answer

冷凝管 检漏 冰水浴冷却结晶 97℃ 温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处相齐平 上下移动C管 偏大

【解析】

丙烯醛与氢氧化钠溶液共热生成丙烯醇和丙烯酸钠，加入四氯化碳萃取未反应的丙烯醛和丙烯醇，四氯化碳密度比水大，所以得到的上层液体含有丙烯酸钠，加入硫酸酸化得到丙烯酸溶液，丙烯酸熔点为13℃，可用冰水冷却可得到丙烯酸晶体，过滤、冰水洗涤、低温吸干得到丙烯酸；下层液体为含有少量未反应的丙烯醛和生成的丙烯醇的四氯化碳溶液，蒸馏得到丙烯醇。

(1)根据L的结构特点可知其为球形冷凝管；

(2)过程②为萃取分液，分液漏斗使用前需要进行检漏；

(3)根据分析可知操作④包括冰水浴冷却结晶、过滤、冰水洗涤、低温吸干；

(4)根据题目信息可知丙烯醇的沸点为97℃，所以收集97℃的馏分；进行蒸馏时温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口处相平；

(5)丙烯醇含有羟基可以与钠单质反应生成氢气，通过测定生成的氢气的量来确定丙烯醇的物质的量，从而测定其摩尔质量；记录氢气体积时要注意通过上下移动C管使B、C液面高度一致，从而使气体的压强与大气压相同；得到的气体体积为cmL，室温下气体摩尔体积为VL·mol-1，则生成的氢气物质的量为，丙烯醇分子中含有一个羟基，所以丙烯醇的物质的量为，丙烯醇的密度为0.85 g·mL-3，则amL丙烯醇的质量为0.85ag，所以丙烯醇的摩尔质量为；若读数时C管液面高于B管，则B中压强要大于大气压，导致测得的气体体积偏小，根据计算公式可知会导致计算得到的摩尔质量偏大。