Question

某实验小组利用如下装置合成化工原料正丁醛。发生的反应如下：

反应物和产物的相关数据列表如下：

	沸点/℃	密度/(g·cm^-3)	水中溶解性
正丁醇	117.2	0.810 9	微溶
正丁醛	75.7	0.801 7	微溶

实验步骤如下：

将6.0 g Na₂Cr₂O₇放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在C中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，再将有机层干燥、蒸馏后得正丁醛2.0 g。

回答下列问题：

（1）实验中不能将Na₂Cr₂O₇溶液加到浓硫酸中的理由是_____________________。

（2）加入沸石的作用是_________________。

（3）分液漏斗使用前必须进行的操作是__________________。

（4）反应温度应保持在90～95℃，其原因是___________________。

（5）本实验中，正丁醛的产率为___________________。

Answer

浓硫酸溶于水会放出大量热，容易溅出伤人 防止液体暴沸 检查是否漏水 将正丁醛及时分离出来，有利于正丁醛生成 51.4%

【解析】

（1）因为浓硫酸的密度大，溶于水放热，将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，容易发生迸溅。

（2）加入沸石的作用是防止暴沸。

（3）分液漏斗使用前必须进行的操作是检查是否漏水。

（4）根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90～95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化。

（5）设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式可知

C4H10O～C4H8O

74 72

4xg 2g

即74：72＝4xg：2g

解得：x＝51.4%。