Question

17．實驗室制備正丁醚的原理如下：
2CH₃CH₂CH₂OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}，134-135℃}{?}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
溫度高于135℃會發(fā)生副反應生成丁烯．相關物質的物理性質如下表：

物質	密度/g•mL-1	熔點/℃	沸點/℃	水溶性
正丁醇	0.81	-89.8	117.7	微溶于水
正丁醚	0.769	-98	142	不溶于水

實驗步驟如下（裝置如圖所示）：
a．在100mL三頸燒瓶中加入36.5mL正丁醇和約10mL濃硫酸，混合均勻，并加入幾粒沸石．
b．在三頸燒瓶的一瓶口裝上溫度計，另一瓶口裝上分水器，分水器上端接回流冷凝管．
c．在分水管中放置2mL水，然后加熱到134-135℃，回流，可觀察到分水器中水面緩慢上升．
d．實驗結束后，冷卻反應物，然后將反應后的混合液體倒入35mL水中，充分振搖，靜置后分液，分出粗產品．
試回答：
（1）溫度高于135℃時所發(fā)生反應的化學方程式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O；
（2）實驗中為控制溫度在134-135℃，最好選用的加熱方式為③；
①水浴  ②砂浴  ③油浴
（3）為提純粗產品，分別進行了①加入無水氯化鈣、②水洗、③碳酸氫鈉溶液洗滌，則正確的操作順序為③②①，其中使用碳酸氫鈉溶液洗滌的目的是去除反應的催化劑硫酸，進行水洗時，所用的主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，該儀器在使用前需要時行的操作是檢漏．
（4）在該實驗過程中，判斷反應基本進行完全的現象是分水器中液面不再上升；
（5）若最終得到13.0g正丁醚，則該實驗的產率為50.0%．

Answer 1

分析 （1）溫度高于135℃時，正丁醇能發(fā)生消去反應得1-丁烯；
（2）水浴溫度不超過100℃，油浴溫度可達200℃左右，而砂浴溫度更高；
（3）為提純粗產品，應先用碳酸氫鈉溶液去除反應的催化劑硫酸，再用水洗除去可溶于水的雜質，再干燥除去水分，水洗的操作為分液，使用分液漏斗時必需檢漏；
（4）生成正丁醚時會有水產生，要分水器中可看到下面的水面會上升，據此判斷；
（5）產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%，據此答題．

解答 解（1）溫度高于135℃時，正丁醇能發(fā)生消去反應得1-丁烯，反應的方程式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{高于135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH=CH₂↑+H₂O； 
（2）水浴溫度不超過100℃，油浴溫度可達200℃左右，而砂浴溫度更高，所以為控制溫度在134-135℃，用油浴，
故選③；
（3）為提純粗產品，應先用碳酸氫鈉溶液去除反應的催化劑硫酸，再用水洗除去可溶于水的雜質，再干燥除去水分，所以操作順序為③②①，水洗的操作為分液，主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，使用分液漏斗時必需檢漏，
故答案為：③②①；去除反應的催化劑硫酸；分液漏斗；檢漏；
（4）生成正丁醚時會有水產生，要分水器中可看到下面的水面會上升，當分水器中液面不再上升時，反應基本進行完全，
故答案為：分水器中液面不再上升；
（5）由2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O，
       74×2                         130
      36.5×0.81 g                     mg
則m=$\frac{36.5×0.81g×130}{74×2}$=26.0g
產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%=$\frac{13.0g}{26.0g}$×100%=50.0%，
故答案為：50.0%．

點評 本題考查有機化學實驗、反應原理、基本操作、化學計算等，題目難度中等，注意把握常見實驗操作、尾氣處理、儀器使用，注意對基礎知識的理解掌握．