Question

9．某化學(xué)小組采用下圖裝置，以環(huán)己醇制備環(huán)己烯：
已知

	密度（g/cm3）	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	溶解性
環(huán)己醇	0.96	25	161	能溶于水
環(huán)己烯	0.81	-103	83	難溶于水

已知：溫度高于100℃時(shí)，原料環(huán)己醇易和水形成共沸物一起被蒸出反應(yīng)體系．
（1）制備粗品
將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中，再加入1mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應(yīng)完全，在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品．
①如圖1導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝．
②加熱試管A采用熱水浴，而非直接加熱．目的是控制溫度85℃左右，防止環(huán)己醇揮發(fā)，使受熱均勻，試管C置于冰水浴中的目的是防止環(huán)己烯揮發(fā)．
（2）制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等．
加入飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環(huán)己烯在上層 層（填“上”或“下”），分液后用c（填入編號(hào)）洗滌．
A．KMnO₄溶液    B．稀H₂SO₄    C．Na₂CO₃溶液
②再將環(huán)己烯按圖2裝置蒸餾，冷卻水從g口進(jìn)入（填字母）．
③收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在83℃左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是c．
A．蒸餾時(shí)從70℃開始收集產(chǎn)品
B．環(huán)己醇實(shí)際用量多了
C．制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
（3）制環(huán)己烯時(shí)，由于濃硫酸的強(qiáng)氧化性，還產(chǎn)生少量SO₂、CO₂及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗(yàn)、SO₂、CO₂及水蒸氣，混合氣體通過(guò)試劑的順序是
④⑤①⑤②③（或④⑤①⑤③②）（填序號(hào)）①%2和Na₂SO₃溶液   ②酸性KMnO₄溶液   ③石灰水④無(wú)水CuSO₄       ⑤品紅溶液．

Answer 1

分析 本題根據(jù)醇的消去反應(yīng)原理，利用環(huán)己醇制備環(huán)己烯的實(shí)驗(yàn)操作流程，涉及制備、分離提純及實(shí)驗(yàn)的綜合評(píng)價(jià)，制備過(guò)程中反應(yīng)混合液加熱時(shí)為了防暴沸要加入碎瓷片，產(chǎn)物收集里要冷凝使之液化，防揮發(fā)，粗產(chǎn)品分離時(shí)涉及到分液和蒸餾二種分離操作，另外還探究了產(chǎn)品純度分析，
（1）①由于生成的環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃，易揮發(fā)，要得到液態(tài)環(huán)己烯，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝作用，便于環(huán)己烯冷凝；
②采用熱水浴的目的是使試管受熱均勻，便于控制溫度，冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化；
（2）①環(huán)己烯不溶于氯化鈉溶液，且密度比水小，分層后環(huán)己烯在上層，由于分液后環(huán)己烯粗品中還含有少量的酸和環(huán)己醇，提純產(chǎn)物時(shí)用c（Na₂CO₃溶液）洗滌可除去酸；
②蒸餾時(shí)為了增加冷凝效果，冷卻水從下口（g）進(jìn)入；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，餾分環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃；
a、若提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；
b、制取的環(huán)己烯物質(zhì)的量增大，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量；
c、粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測(cè)定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量；
（3）檢驗(yàn)可以用酸性KMnO₄溶液，用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水，用品紅檢驗(yàn)二氧化硫，并用酸性高錳酸鉀除去二氧化硫，最后用石灰水檢驗(yàn)二氧化碳．

解答 解：（1）①由于生成的環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃，要得到液態(tài)環(huán)己烯，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝作用，便于環(huán)己烯冷凝，
故答案為：冷凝；
②加熱試管A采用熱水浴的目的是控制溫度85℃左右，防止環(huán)己醇揮發(fā)，使受熱均勻，冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化，防止環(huán)己烯揮發(fā)，
故答案為：控制溫度85℃左右，防止環(huán)己醇揮發(fā)，使受熱均勻；防止環(huán)己烯揮發(fā)；
（2）①環(huán)己烯是烴類，不溶于氯化鈉溶液，且密度比水小，振蕩、靜置、分層后環(huán)己烯在上層，由于分液后環(huán)己烯粗品中還含有少量的酸和環(huán)己醇，聯(lián)想：制備乙酸乙酯提純產(chǎn)物時(shí)用c（飽和Na₂CO₃溶液）洗滌可除去酸，
故答案為：上層；c；
②蒸餾裝置要有冷凝管，為了增加冷凝效果，冷卻水的方向應(yīng)該和蒸汽的流向相反，冷卻水從下口（g）進(jìn)入，
故答案為：g；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，餾分環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃，故收集產(chǎn)品應(yīng)控制溫度在83℃左右；
a、蒸餾時(shí)從70℃開始收集產(chǎn)品，提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量，故a錯(cuò)誤；
b、環(huán)己醇實(shí)際用量多了，制取的環(huán)己烯的物質(zhì)的量增大，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量，故b錯(cuò)誤；
c、若粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測(cè)定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，故c正確，故選c；
故答案為：83℃；c；
（3）檢驗(yàn)可以用酸性KMnO₄溶液，檢驗(yàn)SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品紅溶液或石灰水，檢驗(yàn)CO₂可以石灰水，檢驗(yàn)水蒸氣可以無(wú)水CuSO₄，所以在檢驗(yàn)這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序．只要通過(guò)溶液，就會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，因此先檢驗(yàn)水蒸氣；然后檢驗(yàn)SO₂并在檢驗(yàn)之后除去SO₂，除SO₂可以用飽和Na₂SO₃溶液，最后檢驗(yàn)CO₂和丙烯，因此順序?yàn)棰堍茛佗茛冖郏ɑ颌堍茛佗茛邰冢��?br />故答案為：④⑤①⑤②③（或④⑤①⑤③②）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成方案的設(shè)計(jì)，題目難度較大，綜合性較強(qiáng)，答題時(shí)注意把握物質(zhì)的分離、提純方法，把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同是解答該題的關(guān)鍵．