Question

正丁醚常用作有机合成反应的溶剂。某实验小组利用如下装置（夹持和加热装置均省略）合成正丁醚，其反应原理如下：

反应物和产物的相关数据如下表：

化合物名称	密度	熔点	沸点	水中溶解性
正丁醇	0.810		118.0	微溶
正丁醚	0.769		142.0	不溶于水
备注：正丁醚微溶于饱和氯化钙溶液

实验步骤：

①将正丁醇、浓硫酸加入两口烧瓶中，再加入几粒碎瓷片，摇匀；

②装好分水器和温度计；

③控制反应温度在134~136℃之间，回流；

④将分水器中的下层水层从下口放出，上层液体倒回两口烧瓶中；

⑤将反应液冷却到室温后倒入盛有水的分液漏斗中，经过分离、洗涤后再分离提纯，收集称重得正丁醚。

回答下列问题：

（1）实验中冷凝管的进水口为_____（填“a”或“b”）。

（2）在该实验中，两口烧瓶的容积最适合的是___（填标号）。

A     B     C     D

（3）实验中，温度过高则发生分子内脱水生成烃类化合物，写出生成烃类化合物反应的化学方程式：______。

（4）反应液冷却到室温后倒入盛有水的分液漏斗中，振荡、静置，得到有机层的操作方法是__。

（5）有机层粗产物需依次用水洗、氢氧化钠溶液洗涤、水洗和饱和氯化钙溶液洗涤。用氢氧化钠溶液洗涤的目的是_____。

（6）洗涤完成后，通过以下操作分离提纯产物，正确的操作顺序是____（填标号）。

A 蒸馏    B 加入无水    C 过滤

（7）本实验所得正丁醚的产率为_______。

Answer

b D 将分液漏斗上端的玻璃塞打开，再将分液漏斗下端的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，完成后，关闭分液漏斗的活塞，将上层液体从上口倒出 除去硫酸 BCA 55%

【解析】

(1)根据冷凝管的使用方法进行解答；

(2)根据烧瓶的使用方法进行解答；

(3)根据醇的性质：在浓硫酸加热的条件下容易发生分子内脱水生成烯烃书写方程式；

(4)根据分液实验的操作原理进行解答；

(5)(6)根据正丁醚的性质进行分离提纯；

(7)根据正丁醚产率=100%进行计算。

(1)根据冷凝管的使用方法可知逆流时冷凝效果好，所以进水口为b，故答案：b；

(2)两口烧瓶的中所加入14.8g正丁醇的体积V==18.3mL、2.5mL浓硫酸，共约为20.8mL左右，两口烧瓶中液体加热时一般液体体积不超过三分之二，选择烧瓶的规格为，所以D选项正确，故答案：D。

(3)正丁醇在浓硫酸加热的条件下容易脱水生成1-丁烯，其反应方程式为：，故答案：；

(4)反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中，振荡静置，因为正丁醚的密度小于水，所以得到有机层在上层，要先将水层从分液漏斗下口放出，再将上层液体从上口倒出，操作为将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，再将分液漏斗下面活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁留下，关闭分液漏斗，将上层有机物从分液漏斗上口倒出，故答案是：将分液漏斗上端的玻璃塞打开，再将分液漏斗下端的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，完成后，关闭分液漏斗的活塞，将上层液体从上口倒出；

(5)有机层粗产物中有少量的硫酸，可以用氢氧化钠除去产品中的硫酸，正丁醚微溶于饱和氯化钙溶液，所以可以用饱和氯化钙溶液洗涤除去有机物中少量的氢氧化钠，且能减少产物的损失，故答案：除去硫酸；

(6)正丁醚微溶于饱和氯化钙溶液，所以可以用无水和氯化钙溶液洗涤除去有机物中少量的氢氧化钠洗涤完成后，过滤除去无水氯化钙，再通过蒸馏可得丁醚，所以操作顺序是BCA，故答案：BCA；

(7)14.8g正丁醇的物质的量为n==0.2mol，根据反应，生成的丁醚的物质的量为0.1mol，丁醚的理论产量m=130=13.0g，正丁醚实际产量，所以正丁醚产率=100%=100%=55.0%，故答案为：55.0%。