Question

19．實(shí)驗(yàn)室制備環(huán)己酮的反應(yīng)原理：（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見(jiàn)表）．

 

物質(zhì)	沸點(diǎn)（℃）	密度（g•cm-3，20℃）	溶解性
環(huán)己醇	161.1	0.962	能溶于水
環(huán)己酮	155.6	0.948	微溶于水
飽和食鹽水	108.0	1.330	-
水	100.0	0.998	-

（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)裝置B將酸性Na₂Cr₂O₇溶液加到盛有環(huán)己醇的A中，在55～60℃進(jìn)行反應(yīng)．反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物．
①儀器A的名稱(chēng)是三頸燒瓶
②儀器A中的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在55～60℃，控制溫度的方法是55～60℃水浴加熱
③蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是環(huán)已酮和水形成具有固定組成的恒沸物一起蒸出
（2）環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過(guò)以下一系列的操作：
a．在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和，靜置，分液
b．加入無(wú)水MgSO₄固體
c．抽濾
d．蒸餾，收集151～156℃餾分，得到精品
①在反應(yīng)裝置圖中牛角管上的支管的作用是與大氣連通，保持內(nèi)外壓強(qiáng)一致
②加入無(wú)水MgSO₄固體的作用是去除有機(jī)物中水分
③抽濾需要使用的儀器為抽氣泵、吸氣瓶、布氏漏斗．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)儀器的構(gòu)造和特點(diǎn)來(lái)回答；
②利用酒精燈直接加熱不易控制溫度，通常加熱溫度低于100℃時(shí)采用水浴加熱的方式；
③根據(jù)環(huán)己酮和水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)相近來(lái)回答；
（2）環(huán)己酮的提純時(shí)應(yīng)首先加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，將水與有機(jī)物更容易分離開(kāi)來(lái)，然后向有機(jī)層中加入無(wú)水MgSO₄，除去有機(jī)物中少量的水，然后過(guò)濾，除去硫酸鎂晶體，再進(jìn)行蒸餾即可；
①牛角管上的支管與外界想通，可平衡大氣壓強(qiáng)；
②無(wú)水MgSO₄易水結(jié)合生成結(jié)晶水合物；
③抽濾操作需要的儀器是減壓系統(tǒng)、布氏漏斗及吸濾瓶．

解答 解：（1）①儀器A的名稱(chēng)是三頸燒瓶，故答案為：三頸燒瓶；
②儀器A中的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在55～60℃，不能直接用酒精燈加熱，通常用55～60℃水浴加熱方法來(lái)控制溫度，
故答案為：55～60℃水浴加熱；
③環(huán)己酮和水能形成具有固定組成的混合物，具有固定的沸點(diǎn)，蒸餾時(shí)能被一起蒸出，所以蒸餾難以分離環(huán)己酮和水的混合物．環(huán)己酮和水能夠產(chǎn)生共沸，采取蒸餾是不可取的，建議采用精餾，
故答案為：環(huán)已酮和水形成具有固定組成的恒沸物一起蒸出；
（2）①裝置圖中牛角管上的支管與外界想通，其作用是保持內(nèi)外壓強(qiáng)一致，
故答案為：與大氣連通，保持內(nèi)外壓強(qiáng)一致；
②加入無(wú)水MgSO₄固體，通過(guò)生成MgSO₄晶體，去除有機(jī)物中水分，
故答案為：去除有機(jī)物中水分；
③抽濾操作需要的儀器除減壓系統(tǒng)外，還需布氏漏斗及吸濾瓶，故答案為：布氏漏斗．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)制取制備環(huán)己酮的工藝流程，考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，理解工藝流程圖、明確實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．