Question

2．環(huán)己酮是重要化工原料，是制造尼龍、己內(nèi)酰胺和己二酸的主要中間體．實驗室常用鉻酸氧化環(huán)己醇制備，但鉻酸較貴且污染環(huán)境．某化學(xué)興趣嘗試用中學(xué)化學(xué)更常見的次氯酸鈉代替鉻酸制備環(huán)己酮．有關(guān)物質(zhì)信息、實驗流程及實驗裝置如圖1圖2：
環(huán)己酮：無色或淺黃色透明液體，有強(qiáng)烈的刺激性臭味，密度（相對水=1）：0.95，熔點：-45℃，沸點：155℃，溶解度（100mL H₂O）：2.4g（31℃）．

主反應(yīng)：
回答下列問題：
（1）圖2中儀器A的名稱是三頸燒瓶．
（2）在反應(yīng)開始的5min，為了將體系溫度維持在30～35℃，除了用冰水浴冷卻外，采取的措施還有攪拌器攪拌、緩慢滴加NaClO溶液．
（3）加入飽和NaHSO₃溶液時發(fā)生的主要反應(yīng)是ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-（用離子方程式表示），確保加入的飽和NaHSO₃溶液已經(jīng)足量的實驗操作是用玻璃棒蘸（或用毛細(xì)管吸）取反應(yīng)液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍(lán)色，則NaHSO₃溶液已足量．
（4）為將餾出液的pH調(diào)至中性，可以加入的試劑是BD．
A、稀鹽酸    B、無水碳酸鈉     C、濃硫酸   D、氫氧化鈉固體
（5）調(diào)節(jié)pH后還需加入精制食鹽，其目的是降低環(huán)己酮的溶解度，有利于環(huán)己酮分層，“取有機(jī)層”時使用的主要儀器是圖3中c．（填下圖對應(yīng)的字母）．
（6）實驗條件的優(yōu)化對實驗成敗至關(guān)重要，小組成員覺得有必要對NaClO溶液的最佳濃度進(jìn)行探究．他們配制了一系列不同濃度的NaClO溶液，并用滴定法標(biāo)定．具體方法是：用移液管取10.00mL NaClO溶液于500mL容量瓶中定容，取25.00mL于錐形瓶中，加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點（用淀粉溶液作指示劑），三次平行實驗平均消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液18.00mL，已知I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆．則該NaClO溶液的濃度是1.800mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗裝置圖及常見的儀器分析；
（2）攪拌加速熱量傳遞，NaClO水解吸熱；
（3）次氯酸根能將亞硫酸氫根氧化，已經(jīng)足量時溶液中無次氯酸根，可以用碘化鉀淀粉試紙檢驗是否有次氯酸根；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性；
（5）環(huán)己酮在氯化鈉中的溶解度較小，環(huán)己酮和水互不相溶；
（6）NaClO溶液中加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），發(fā)生的反應(yīng)為：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生的反應(yīng)為：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，根據(jù)已知反應(yīng)物質(zhì)之間的關(guān)系計算．

解答 解：（1）由實驗裝置圖可知，圖2中儀器A的名稱是三頸燒瓶，故答案為：三頸燒瓶；
（2）為了將體系溫度維持在30～35℃，要不斷攪拌加速熱量傳遞，而且NaClO水解吸熱，因此要緩慢滴加NaClO溶液，
故答案為：攪拌器攪拌或緩慢滴加NaClO溶液；
（3）次氯酸根能將亞硫酸氫根氧化生成氯離子、硫酸根離子和氫離子，其離子方程式為：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；已經(jīng)足量時溶液中無次氯酸根，取反應(yīng)液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍(lán)色，則NaHSO₃溶液已足量，
故答案為：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；用玻璃棒蘸（或用毛細(xì)管吸）取反應(yīng)液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍(lán)色，則NaHSO₃溶液已足量；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性，可加入無水碳酸鈉或氫氧化鈉固體，可以使溶液變?yōu)橹行裕?br />故答案為：BD；
（5）環(huán)己酮在氯化鈉中的溶解度較小，有利于環(huán)己酮分層；環(huán)己酮和水互不相溶，可用分液漏斗分離，所以選擇的儀器為圖3中的c，
故答案為：降低環(huán)己酮的溶解度，有利于環(huán)己酮分層；c；
（6）設(shè)NaClO溶液的濃度是x，
NaClO溶液中加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），發(fā)生的反應(yīng)為：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，
再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生的反應(yīng)為：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，
則        ClO^-～I(xiàn)₂ ～2Na₂S₂O₃
           1            2
10×10^-3×x×$\frac{25}{500}$         0.1000×18×10^-3
解得x=1.800mol/L，
故答案為：1.800mol/L．

點評 本題以環(huán)己酮制備為載體，考查化學(xué)實驗基本操作、離子反應(yīng)、關(guān)系式計算等，題目難度中等，關(guān)鍵根據(jù)實驗流程利用氧化還原反應(yīng)判斷發(fā)生的離子反應(yīng)，是對學(xué)生綜合能力的考查．