Question

10．環(huán)己酮是重要的化工原料，也是重要的工業(yè)溶劑，實(shí)驗(yàn)室常用次氯酸氧化法制備環(huán)己酮．
反應(yīng)原理：

物質(zhì)	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	溶解性
環(huán)己醇	26	160.8	可溶于水
環(huán)己酮	-45	155.6	微溶于水
冰醋酸	16.6	117.9	可溶于水

步驟：
①在如如圖所示裝置中，加入環(huán)己醇5.2mL（0.05mol）和冰醋酸33mL，開動(dòng)電動(dòng)攪拌器，將NaClO溶液緩慢滴加到反應(yīng)液中，反應(yīng)液溫度保持在25～30℃，邊加邊反應(yīng)，直至用KI淀粉試紙檢驗(yàn)呈藍(lán)色．
②一段時(shí)間后，反應(yīng)液中加入足量飽和NaHSO₃溶液，并將其轉(zhuǎn)入250mL蒸餾燒瓶中，加入3g AlCl₃和幾粒沸石，搖勻．加熱蒸餾至無油珠滴出為止．
③取餾出液，加入無水碳酸鈉，至剛好呈堿性．繼續(xù)攪拌，加入NaCl固體至不再溶解，分液取有機(jī)相．
④向有機(jī)相中加入無水硫酸鎂，轉(zhuǎn)入50mL蒸餾燒瓶中，餾取155.6℃左右的組分．得2.94g純凈的環(huán)己酮．
回答下列問題：
（1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為防止溫度過高可以采用的方法有控制滴加速度、冰水浴等．（任寫一條）
（2）氧化法制備環(huán)己酮起氧化作用的是次氯酸，請寫出NaClO和CH₃COOH反應(yīng)生成次氯酸的離子方程式：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-．
（3）加入飽和NaHSO₃溶液的作用是除去過量的NaClO．加入NaCl固體的作用是減小環(huán)己酮的溶解度．分液時(shí)用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯．
（4）蒸餾時(shí)加入AlCl₃固體的作用是防起泡，加入沸石的作用是防止暴沸．上述實(shí)驗(yàn)中使用到滴液漏斗，相比于分液漏斗，它的優(yōu)點(diǎn)是可以使漏斗內(nèi)液體順利流下．
（5）計(jì)算本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率60%．
（6）第②步中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：加入的飽和NaHSO₃溶液已經(jīng)足量．取一段KI淀粉試紙于表面皿上，用玻璃棒蘸取反應(yīng)液點(diǎn)試紙中央，若不變藍(lán)，則NaHSO₃溶液已足量．

Answer 1

分析 （1）酸性Na₂Cr₂O₇溶液應(yīng)緩慢加入，防止劇烈反應(yīng)導(dǎo)致溫度過高，也可以進(jìn)行冰水浴等；
（2）NaClO和CH₃COOH反應(yīng)生成次氯酸與醋酸鈉，醋酸、次氯酸為弱電解質(zhì)，寫成化學(xué)式形式；
（3）用亞硫酸氫鈉除去過量的NaClO；用飽和食鹽水可降低有機(jī)物在水層中溶解度；分液時(shí)用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯；
（4）液體加熱需要防止暴沸；使用滴液漏斗可以使漏斗內(nèi)液體順利流下；
（5）根據(jù)環(huán)己醇計(jì)算理論上得到環(huán)己酮的質(zhì)量，產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%；
（6）目的是除去NaClO，可以用KI淀粉試紙檢驗(yàn)溶液中是否含有NaClO．

解答 解：（1）合成環(huán)己酮的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，酸性Na₂Cr₂O₇溶液應(yīng)緩慢加入，防止劇烈反應(yīng)導(dǎo)致溫度過高，減少副反應(yīng)發(fā)生，也可以分次加入酸性Na₂Cr₂O₇溶液，或者利用冰水浴冷卻，
故答案為：控制滴加速度、冰水浴等；
（2）NaClO和CH₃COOH反應(yīng)生成次氯酸與醋酸鈉，醋酸、次氯酸為弱電解質(zhì)，反應(yīng)離子方程式為：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-，
故答案為：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-；
（3）NaHSO₃具有還原性，可以除去過量的NaClO；用飽和食鹽水，減小環(huán)己酮的溶解度，有利于液體分層；分液時(shí)用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯，
故答案為：除去過量的NaClO；減小環(huán)己酮的溶解度；分液漏斗、燒杯；
（4）加入沸石的作用是防止暴沸，上述實(shí)驗(yàn)中使用到滴液漏斗，平衡裝置內(nèi)壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)液體順利流下，
故答案為：防止暴沸；可以使漏斗內(nèi)液體順利流下；
（5）0.05mol環(huán)己醇理論上得到環(huán)己酮為0.05mol×98g/mol=4.9g，所以產(chǎn)率是$\frac{2.94g}{4.9g}$×100%=60%，
故答案為：60%；
（6）加入NaHSO₃溶液目的是除去過量的NaClO，加入的飽和NaHSO₃溶液已經(jīng)足量的實(shí)驗(yàn)方案為：取一段KI淀粉試紙于表面皿上，用玻璃棒蘸取反應(yīng)液點(diǎn)試紙中央，若不變藍(lán)，則NaHSO₃溶液已足量，
故答案為：取一段KI淀粉試紙于表面皿上，用玻璃棒蘸取反應(yīng)液點(diǎn)試紙中央，若不變藍(lán)，則NaHSO₃溶液已足量．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)，涉及對操作的分析評價(jià)、物質(zhì)的分離提純、產(chǎn)率計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，難度中等，是對學(xué)生綜合能力的考查．