10.1-溴丁烷可作稀有元素萃取劑、烴化劑及有機(jī)合成的原料。實(shí)驗(yàn)室合成1-溴丁烷的裝置(加熱及夾持裝置略去)及有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
名稱 |
分子量 |
性狀 |
密度g/mL |
熔點(diǎn) |
熔點(diǎn) |
溶解度g/100mL溶劑 |
水 |
醇 |
醚 |
1-丁醇 |
74.0 |
無色透明液體 |
0.802 |
-89.12 |
117.7 |
7.920 |
∞ |
∞ |
1-溴丁烷 |
137.0 |
無色透明液體 |
1.299 |
-112.4 |
101.6 |
不溶 |
∞ |
∞ |
發(fā)生的反應(yīng):
NaBr+H
2SO
4→HBr+NaHSO
4HBr+CH
3CH
2CH
2CH
2OH
CH
3CH
2CH
2CH
2Br+H
2O
實(shí)驗(yàn)步驟:
①在圓底燒瓶中加入14mL水,再慢慢分批加入19mL(0.54mol)濃硫酸,混合均勻并冷卻至室溫后,再依次加入12mL1-丁醇(0.13mol)和16.5g(0.16mol)溴化鈉,充分振蕩后加入2粒沸石。加熱至沸,調(diào)整加熱速度,以保持沸騰而又平穩(wěn)回流,并不時搖動燒瓶促使反應(yīng)完成?;亓骷s30min。
②待反應(yīng)液冷卻后,改回流裝置為蒸餾裝置,蒸出粗產(chǎn)物。將餾出液移至分液漏斗中,加入10mL的水洗滌,靜置分層后,將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入另一干燥的分液漏斗中,用8mL的濃硫酸洗滌,分去硫酸層后有機(jī)相依次用10mL的水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌后,轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中,加入1~2g的無水氯化鈣干燥,間歇搖動錐形瓶,直到液體清亮為止。將過濾后的產(chǎn)物移至小蒸餾瓶中,蒸餾,收集99~103℃的餾分,得到產(chǎn)物12.0g。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)時需小火加熱,若大火加熱,有機(jī)相顯紅棕色,因?yàn)樯闪?
(填化學(xué)式),可在后處理時用少量亞硫酸氫鈉水溶液洗滌以除去,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
。
(2)實(shí)驗(yàn)中1-丁醇會發(fā)生其它副反應(yīng),生成的有機(jī)副產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式為
(任寫一種)。
(3)粗蒸餾終點(diǎn)的判斷:1-溴丁烷是否蒸餾完全,可以從下列哪些方面判斷?
。
A.看是否有餾出液,若沒有,說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)
B.看蒸餾燒瓶中油層是否完全消失,若完全消失,說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)
C.取一試管收集幾滴餾出液,加水搖動觀察無油珠出現(xiàn)。如無,表示餾出液中已無有機(jī)物、蒸餾完成
D.取一試管收集幾滴餾出液,加硝酸銀溶液,如無淡黃色沉淀生成表示餾出液中已無有機(jī)物、蒸餾完成
(4)用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)品后,有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗
(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)用飽和的碳酸氫鈉溶液洗滌前先要用水洗一次的原因是
。
(6)加入氯化鈣干燥后要濾除干燥劑再蒸餾,若不濾除會產(chǎn)生的影響是
。
(7)本實(shí)驗(yàn)中1-溴丁烷的產(chǎn)率為
(保留兩位有效數(shù)字)。