Question

【題目】丙烯酸酯類物質廣泛用于建筑、包裝材料等，丙烯酸是合成丙烯酸酯的原料之一。丙烯醇可用于生產甘油、塑料等。以丙烯醛為原料生產丙烯醇、丙烯酸的流程如圖所示：

已知：

①2CH2=CH-CHO+NaOH CH2=CHCH2OH+CH2=CHCOONa

②2CH2=CHOONa+H2SO4→2CH2=CHCOOH+Na2SO4

③有關物質的相關性質如表：

物質	丙烯醛	丙烯醇	丙烯酸	四氯化碳
沸點/℃	53	97	141	77
熔點/℃	- 87	- 129	13	-22.8
密度/g·mL-3	0.84	0.85	1.02	1.58
溶解性(常溫)	易溶于水和有機溶劑	溶于水和有機溶劑	溶于水和有機溶劑	難溶于水

(1)操作①需要連續加熱30min，所用裝置如圖所示。儀器L名稱是________。

(2)操作②使用的主要儀器是分液漏斗，在使用之前需進行的操作是 ___。

(3)操作④包括____、過濾、冰水洗滌、低溫吸干。

(4)操作⑤中，加熱蒸餾“下層液體”，分離出四氯化碳；再分離出丙烯醇(如圖)，要得到丙烯醇應收集 ____(填溫度)的餾分。圖中有一處明顯錯誤，應改為____。

(5)測定丙烯醇的摩爾質量：準確量取amL丙烯醇于分液漏斗中，燒瓶內盛裝足量鈉粒。實驗前量氣管B中讀數為b mL，當丙烯醇完全反應后，冷卻至室溫、調平B、C液面，量氣管B的讀數為c mL。已知室溫下氣體摩爾體積為VL·mol-1。

調平B、C液面的操作是____；實驗測得丙烯醇的摩爾質量為____g·mol-1(用代數式表示)。如果讀數時C管液面高于B管，測得結果將____(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】冷凝管 檢漏 冰水浴冷卻結晶 97℃ 溫度計水銀球與蒸餾燒瓶支管口處相齊平 上下移動C管 偏大

【解析】

丙烯醛與氫氧化鈉溶液共熱生成丙烯醇和丙烯酸鈉，加入四氯化碳萃取未反應的丙烯醛和丙烯醇，四氯化碳密度比水大，所以得到的上層液體含有丙烯酸鈉，加入硫酸酸化得到丙烯酸溶液，丙烯酸熔點為13℃，可用冰水冷卻可得到丙烯酸晶體，過濾、冰水洗滌、低溫吸干得到丙烯酸；下層液體為含有少量未反應的丙烯醛和生成的丙烯醇的四氯化碳溶液，蒸餾得到丙烯醇。

(1)根據L的結構特點可知其為球形冷凝管；

(2)過程②為萃取分液，分液漏斗使用前需要進行檢漏；

(3)根據分析可知操作④包括冰水浴冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、低溫吸干；

(4)根據題目信息可知丙烯醇的沸點為97℃，所以收集97℃的餾分；進行蒸餾時溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶的支管口處相平；

(5)丙烯醇含有羥基可以與鈉單質反應生成氫氣，通過測定生成的氫氣的量來確定丙烯醇的物質的量，從而測定其摩爾質量；記錄氫氣體積時要注意通過上下移動C管使B、C液面高度一致，從而使氣體的壓強與大氣壓相同；得到的氣體體積為cmL，室溫下氣體摩爾體積為VL·mol-1，則生成的氫氣物質的量為，丙烯醇分子中含有一個羥基，所以丙烯醇的物質的量為，丙烯醇的密度為0.85 g·mL-3，則amL丙烯醇的質量為0.85ag，所以丙烯醇的摩爾質量為；若讀數時C管液面高于B管，則B中壓強要大于大氣壓，導致測得的氣體體積偏小，根據計算公式可知會導致計算得到的摩爾質量偏大。