某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线： CO的制备原理：HCOOH CO↑+H 2 O，并设计

Question

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线： CO的制备原理：HCOOH CO↑+H 2 O，并设计出原料气的制备装置（如下图） 请填写下列空白：（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出制备丙烯的化学方程式： 。（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a的作用是 ，装置中b的作用是 ，c中盛装的试剂是 。（3）制丙烯时，还产生少量SO 2 、CO 2 及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是 （填序号）①饱和Na 2 SO 3 溶液；②酸性KMnO 4 溶液；③石灰水；④无水CuSO 4 ；⑤品红溶液（4）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO+NaHSO 3 (饱和) RCH(OH)SO 3 Na↓；②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线： 试剂1为 ，操作2为 ，操作3为 。

Answer 1

（1）(CH 3 ) 2 CHOH CH 2 ＝CHCH 3 ↑+H 2 O；（2分） （2）保证分液漏斗内外压强平衡，便于液体顺利流下。（2分） 作为安全瓶，防倒吸 （2分）  NaOH溶液 （2分） （3）④⑤①⑤③②（答④⑤①③②也给分）（2分） （4）饱和NaHSO 3 溶液（2分） 萃取（2分） 蒸馏（2分）

试题分析：（1）氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备，氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气，方程式为Zn+2HCl=ZnCl 2 +H 2 ↑；2-丙醇通过消去反应即到达丙烯，方程式为：（CH 3 ） 2 CHOH CH 2 =CHCH 3 ↑+H 2 O，故答案为：Zn+2HCl=ZnCl 2 +H 2 ↑；（CH 3 ） 2 CHOH CH 2 =CHCH 3 ↑+H 2 O； （2）甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO，由于甲酸易挥发，产生的CO中必然会混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸．又因为甲酸易溶于水，所以必需防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通过浓硫酸干燥CO．为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出，就必需保持压强一致，因此a的作用是保持恒压；若用以上装置制备氢气，就不再需要加热，所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶；氢气密度小于空气的，因此要收集干燥的氢气，就只能用向下排空气法，而不能用排水法收集；故答案为：恒压，防倒吸； NaOH溶液，浓H 2 SO 4 ；分液漏斗、蒸馏烧瓶； ； （3）检验丙烯可以用酸性KMnO 4 溶液，检验SO 2 可以用酸性KMnO 4 溶液褪色、品红溶液或石灰水，检验CO 2 可以石灰水，检验水蒸气可以无水CuSO 4 ，所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序．只要通过溶液，就会产生水蒸气，因此先检验水蒸气；然后检验SO 2 并在检验之后除去SO 2 ，除SO 2 可以用饱和Na 2 SO 3 溶液，最后检验CO 2 和丙烯，因此顺序为④⑤①②③（或④⑤①③②），故答案为：④⑤①②③（或④⑤①③②）； （4）粗品中含有正丁醛，根据所给的信息利用饱和NaHSO 3 溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；由于饱和NaHSO 3 溶液是过量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇．因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开． 故答案为：饱和NaHSO 3 溶液；过滤；萃取；蒸馏．