Question

17．實驗室可用環(huán)己醇（沸點：160.84℃，微溶于水）制備環(huán)己酮（沸點：155.6℃，微溶于水），使用的氧化劑可以是次氯酸鈉、重鉻酸鉀等．
下列裝置分別是產(chǎn)品的合成裝置和精制裝置示意圖：

合成實驗過程如下：
步驟1：向裝有磁性攪拌器、滴液漏斗和溫度計的三頸燒瓶中依次加入5.2mL（5g，0.05mol）環(huán)己醇和25mL冰醋酸．
步驟2：開動攪拌器，將38mL次氯酸鈉溶液（約1.8mol•L^-1）通過滴液漏斗逐漸加入到三頸燒瓶中，并使瓶內(nèi)溫度維持在30-35℃，加完后繼續(xù)攪拌5min．
步驟3：用碘化鉀淀粉試紙檢驗反應(yīng)液，試紙呈藍色，繼續(xù)在合成裝置中加入水、氯化鋁和幾粒沸石，加熱蒸餾至蒸餾出液無油珠滴出為止．
步驟4：向餾出液中分批加入無水碳酸鈉至反應(yīng)液呈中性，然后加入精制食鹽使之變成飽和溶液，再將混合液倒入分液漏斗中，得到有機層．
回答下列問題：
（1）在合成裝置中，甲儀器的名稱是冷凝管；實驗中應(yīng)選用250mL（填“100mL”或“250mL”）的三頸燒瓶；滴液漏斗具有特殊的結(jié)構(gòu)，主要目的是使所加液體順利滴入三頸燒瓶中．
（2）用碘化鉀淀粉試紙檢驗反應(yīng)液，試紙呈藍色，寫出有關(guān)離子方程式ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-；若檢驗反應(yīng)液時，試紙無明顯現(xiàn)象，則接下來的一步操作是繼續(xù)加入次氯酸鈉，直至反應(yīng)液使碘化鉀淀粉試練變藍，保證環(huán)已醇完全被氧化．
（3）步驟3中加入沸石，其作用是防止瀑沸．
（4）步驟4向餾出液中分批加入無水碳酸鈉，其目的是將餾出液中的醋酸變成醋酸鈉，提高沸點，有利分離子．
（5）把粗產(chǎn)品用產(chǎn)品精制裝置精制，蒸餾收集155.6℃的餾分，得到3.9g產(chǎn)品，計算其產(chǎn)率為79.6%．（答案保留0.1%）
（6）為了檢驗環(huán)己酮是否純凈，比較合理的藥品有AB（填編號）．
A．重鉻酸鉀溶液（K₂Cr₂O₇）  B．金屬鈉    C．新制Cu（OH）₂．

Answer 1

分析 （1）由裝置圖可知甲儀器的名稱；三頸燒瓶中依次加入5.2mL環(huán)己醇和25mL冰醋酸，將40mL次氯酸鈉溶液逐漸加入到反應(yīng)瓶，在合成裝置中再加入30mL水、3g氯化鋁和幾粒沸石，可知溶液的總體積大于100mL；滴液漏斗可以平衡漏斗和三頸燒瓶中的壓強，便于液體流下；
（2）用碘化鉀淀粉試紙檢驗反應(yīng)液，試紙呈藍色，說明有碘單質(zhì)生成，根據(jù)電子得失守恒和元素守恒書寫離子方程式；若檢驗反應(yīng)液時，試紙無明顯現(xiàn)象，則應(yīng)繼續(xù)加入次氯酸鈉，直至反應(yīng)液使碘化鉀淀粉試練變藍，保證環(huán)已醇完全被氧化；
（3）加入沸石可以防止瀑沸；
（4）加入無水碳酸鈉至反應(yīng)液呈中性，除去乙酸；
（5）環(huán)己酮的沸點為155.6℃；根據(jù)題中反應(yīng)原理可知，5.2mL（5g，0.05mol）環(huán)己醇理論上可生成環(huán)己酮的質(zhì)量為0.05mol×98g/mol=4.9g，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計算；
（6）檢驗環(huán)己酮是否純凈，即檢驗沒有環(huán)己醇即可．

解答 解：（1）由圖及常見儀器可知，甲儀器的名稱是冷凝管，三頸燒瓶中依次加入5.2mL環(huán)己醇和25mL冰醋酸，將40mL次氯酸鈉溶液逐漸加入到反應(yīng)瓶，在合成裝置中再加入30mL水、3g氯化鋁和幾粒沸石，可知溶液的總體積大于100mL，則三頸燒瓶的容量為250mL，滴液漏斗右邊的玻璃導管可將下方的壓強轉(zhuǎn)移到上方，則其作用為使所加液體能順利滴入三頸瓶中，
故答案為：冷凝管；250mL；使所加液體順利滴入三頸燒瓶中；
（2）用碘化鉀淀粉試紙檢驗反應(yīng)液，試紙呈藍色，說明有碘單質(zhì)生成，反應(yīng)的離子方程式為ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-，若檢驗反應(yīng)液時，試紙無明顯現(xiàn)象，則應(yīng)繼續(xù)加入次氯酸鈉，直至反應(yīng)液使碘化鉀淀粉試練變藍，保證環(huán)已醇完全被氧化，
故答案為：ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-；繼續(xù)加入次氯酸鈉，直至反應(yīng)液使碘化鉀淀粉試練變藍，保證環(huán)已醇完全被氧化；
（3）加入沸石可以防止液體在加熱時瀑沸，
故答案為：防止瀑沸；
（4）加入無水碳酸鈉至反應(yīng)液呈中性，目的是將餾出液中的醋酸變成醋酸鈉，提高沸點，有利分離子，
故答案為：將餾出液中的醋酸變成醋酸鈉，提高沸點，有利分離子；
（5）環(huán)己酮的沸點為155.6℃，則對粗產(chǎn)品進行精制，蒸餾收集155.6℃的餾分，根據(jù)題中反應(yīng)原理可知，5.2mL（5g，0.05mol）環(huán)己醇理論上可生成環(huán)己酮的質(zhì)量為0.05mol×98g/mol=4.9g，所以產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%=$\frac{3.9g}{4.9g}$×100%=79.6%，
故答案為：155.6；79.6%；
（6）檢驗環(huán)己酮是否純凈，則檢驗沒有環(huán)己醇即可，醇能與高錳酸鉀、Na反應(yīng)，而酮不能，
故答案為：AB．

點評 本題考查環(huán)己酮的制備實驗，把握有機物的性質(zhì)、制備實驗中儀器的作用、混合物分離提純等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、實驗能力的綜合考查，題目難度中等．