Question

【題目】某研究性學習小組為合成查閱資料得知一條合成路線：

原料氣CO的制備原理：HCOOHCO↑＋H2O，并設計出原料氣的制備裝置(如圖)。

（提示：甲酸(HCOOH）通常是一種無色易揮發的液體，它在濃硫酸作用下易分解）

請完成下列問題：

(1)圖A是利用甲酸制取CO的發生裝置．根據實驗原理，應選擇圖_____（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；選擇的理由是______________________。

(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO，b1和b2中盛裝的試劑分別是____________，_____。

(3)CO還可以和丙烯和氫氣制取正丁醇，方程式如下：

CH3CH=CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH；

在制取原料丙烯時，會產生少量SO2、CO2及水蒸氣，某小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是_______(填序號)。

①2%品紅溶液 ②溴水 ③石灰水 ④無水CuSO4 ⑤飽和Na2SO3溶液

(4)產物中往往會混有少量甲苯，為了制取較純凈的產物，該小組對這兩種有機物的物理性質進行了查閱，資料如下：

甲苯是無色透明液體，密度0.87，沸點：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯等多數有機溶劑。無色或淡黃色透明液體，密度1.015，沸點204-205℃，微溶于水，易溶于醇、醚。通過這些資料，該小組設計了某些方法來進行產物的提純，合理的是_________。

A 分液 B過濾 C蒸餾 D將甲苯氧化成苯甲酸再進行分液

(5)得到較純凈的產物之后，某位同學為了研究產物的化學性質，將產物和甲苯分別取樣，并分別滴加溴水，發現溴水最終都褪色了，于是得出結論：產物和甲苯的化學性質相似。這位同學的結論是否正確？若不正確，請說明理由。_____。

Answer 1

【答案】丙 恒壓、防倒吸 NaOH溶液，濃硫酸 ④①⑤②③或④①⑤③② C 不正確 產物使溴水褪色，是因為溴水把醛基氧化了，發生了氧化反應才使其褪色，而甲苯不能和溴水發生反應，褪色是因為發生了萃取

【解析】

(1)根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置；

(2)制備干燥純凈的CO需要除去甲酸和水蒸氣，根據雜質選擇除雜液體；

(3)丙烯、SO2、CO2及水蒸氣的檢驗順序為，先檢驗水，再檢驗二氧化硫，再除去二氧化硫，再檢驗二氧化碳和乙烯；

(4)根據兩物質的性質差異，決定合適的分離方法；

(5)產物中往往會混有少量甲苯，加入溴水，甲苯可以萃取溴水中的溴，中的醛基可以被溴氧化。

(1)甲酸制取CO時，屬于固液加熱型的發生裝置，丙和丁裝置中，丙裝置更合適，它在恒壓條件下、可以起到防倒吸的作用；

(2)制備干燥純凈的CO，由于甲酸易揮發，反應后的氣體中含有甲酸和水蒸氣等雜質，可以利用 NaOH溶液吸收甲酸，濃硫酸可以吸收水分，而且有水的雜質都最后除水；

(3)在制取原料丙烯時，會產生少量SO2、CO2及水蒸氣，檢驗這些氣體的先后順序為先檢驗水，由于檢驗其他氣體時有可能會引入水，所以需要先檢驗水，乙烯可以用溴水檢驗，二氧化硫和乙烯都可以使溴水褪色，需要先將二氧化硫鑒別出來，二氧化硫可以用品紅檢驗，二氧化碳可以用澄清石灰水檢驗，為了排除二氧化硫的干擾，加入飽和Na2SO3溶液后，乙烯用溴水檢驗，二氧化碳用澄清石灰水檢驗，它倆先后順序無關緊要；

(4)甲苯是無色透明液體，沸點：110.6℃，不溶于水，可混溶于苯等多數有機溶劑，產物為無色或淡黃色透明液體，沸點204-205℃，微溶于水，易溶于醇、醚，它們的沸點相差比較大，可以用蒸餾的方法提純；

(5)將產物和甲苯分別取樣，并分別滴加溴水，發現溴水最終都褪色了，甲苯和溴水是不反應的，但是加入溴水褪色是發生了萃取，使溴水褪色，是因為溴水具有氧化性，中含有醛基，具有還原性，可以被溴水氧化，它們的性質不同。