Question

環(huán)己酮是一種重要的有機化工原料。實驗室合成環(huán)己酮的反應如下：

環(huán)己醇和環(huán)己酮的部分物理性質見下表：

物質	相對分子質量	沸點(℃)	密度(g·cm—3、20 ℃)	溶解性
環(huán)己醇	100	161.1	0.9624	能溶于水和醚
環(huán)己酮	98	155.6	0.9478	微溶于水，能溶于醚

 
現以20mL環(huán)己醇與足量Na₂Cr₂O₇和硫酸的混合液充分反應，制得主要含環(huán)己酮和水的粗產品，然后進行分離提純。其主要步驟有(未排序)：
A．蒸餾、除去乙醚后，收集151℃~156℃餾分
B．水層用乙醚(乙醚沸點34.6℃，易燃燒)萃取，萃取液并入有機層
C．過濾
D．往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液
E．加入無水MgSO₄固體，除去有機物中少量水
回答下列問題：
（1）上述分提純步驟的正確順序是            。
（2）b中水層用乙醚萃取的目的是                。
（3）從下關于萃取分液操作的敘述中，不正確的是               。
A．水溶液中加入乙醚，轉移至分液漏斗，塞上玻璃塞，如圖用力振蕩

B．振蕩幾次后需打開分液漏斗上口的玻璃塞放氣
C．經幾次振蕩并放氣后，手持分漏斗靜置液體分層
D．分液時，需先將上口玻璃塞打開或玻璃塞上的凹槽對準漏斗上的小孔，再打開旋塞待下層液體全部流盡時，再從上口倒出上層液體
（4）在上述操作D中，加入NaCl固體的作用是 。蒸餾除乙醚的操作中采用的加熱方式為          。
（5）蒸餾操作時，一段時間后發(fā)現未通冷凝水，應采取的正確方法是                         。
（6）恢復至室溫時，分離得到純產品體積為12mL，則環(huán)己酮的產率約是            。

Answer 1

（1）D B E C A
（2）使水層中少量的有機物進一步被提取，提高產品的產量
（3）A B C
（4）降低環(huán)己酮的溶解度；增加水層的密度，有利于分層  水浴加熱
（5）停止加熱，冷卻后通自來水
（6）60%(60.3%)

試題分析：（1）在上述方法中制取的物質環(huán)己酮中含有未反應的環(huán)己醇。由于環(huán)己醇能溶于水和醚，而環(huán)己酮微溶于水，能溶于醚，所以提純步驟的正確步驟首先是往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液。然后水層用乙醚(乙醚沸點34.6℃，易燃燒)萃取，萃取液并入有機層；再加入無水MgSO₄固體，除去有機物中少量水。接著進行過濾，除去MgSO₄晶體。最后蒸餾、除去乙醚后，收集151℃~156℃餾分即得到純凈的環(huán)己酮。（2）在B中水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機物進一步被提取，提高產品的產量。（3）混合振蕩：用左手握住分液漏斗活塞，右手壓住分液漏斗口部，把分液漏斗倒轉過來振蕩，使兩種液體充分接觸，振蕩后打開活塞，將漏斗內氣體放出. 分液時，為了使液體能夠順利流出，需先將上口玻璃塞打開或玻璃塞上的凹槽對準漏斗上的小孔，下層液體從下口流出，上層的液體從上口倒出。因此，錯誤的操作為A B C 。（4）在上述操作D中，加入NaCl固體的作用是降低環(huán)己酮的溶解度；增加水層的密度，有利于分層。在蒸餾除乙醚的操作中為了減少環(huán)己酮的揮發(fā)造成的消耗。通常采用的加熱方式為水浴加熱。（5）蒸餾操作時，一段時間后若發(fā)現未通冷凝水，應采取的正確方法是停止加熱，冷卻后通自來水，否則會導致冷凝管炸裂。（6）實際產量：m(環(huán)己酮)=" 0.9478g/ml×12mL=" 11.3736g.n(環(huán)己酮)=m÷M=11.3736g÷98g/mol="0.116mol." m(環(huán)己醇)= 0.9624g/ml×20ml=19.248g.n(環(huán)己醇）=19.248g ÷100g/mol="0.19248mol" .所以環(huán)己酮的產率為：(0.116mol÷0.19248mol）×100% ="60%" 。