Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成化工原料正丁醛．發(fā)生的反應(yīng)如下：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{H_{2}SO_{4}加熱}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH₃CH₂CH₂CHO反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	沸點(diǎn)/℃	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

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
將6.0g Na₂Cr₂O₇放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱．當(dāng)有蒸氣出現(xiàn)時(shí)，開始滴加B中溶液．滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度為90～95℃，在C中收集90℃以下的餾分．將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，再將有機(jī)層干燥、蒸餾后得正丁醛2.0g．回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)中不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中的理由是濃硫酸溶于水會(huì)放出大量熱，容易濺出傷人．
（2）加入沸石的作用是防止暴沸．
（3）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是檢查是否漏水．
（4）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90～95℃，其原因是保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化．
（5）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為51.4%．

Answer 1

分析 （1）不能將Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅�容易發(fā)生迸濺；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該冷卻后補(bǔ)加；
（3）分液漏斗使用前必須進(jìn)行檢漏；
（4）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；
（5）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式C₄H₁₀O～C₄H₈O列方程計(jì)算．

解答 解：（1）因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却螅瑢�Na₂Cr₂O₇溶液加到濃硫酸中，濃硫酸溶于水會(huì)放出大量熱，容易濺出傷人，
故答案為：濃硫酸溶于水會(huì)放出大量熱，容易濺出傷人；
（2）加入沸石的作用是防止暴沸，故答案為：防止暴沸；
（3）分液漏斗使用前必須進(jìn)行檢查是否漏水，故答案為：檢查是否漏水；
（4）根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化，
故答案為：保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；
（5）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，
C₄H₁₀O～C₄H₈O
74       72
4xg      2g
解得：x=$\frac{74×2}{72×4}$×100%=51.4%，
故答案為：51.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)原理、基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度不大，注意計(jì)算中正丁醇的轉(zhuǎn)化率等于正丁醛的產(chǎn)率，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．