Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室可利用環(huán)己醇的氧化反應(yīng)制備環(huán)己酮，反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置（部分夾持裝置略去）如下：

有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見(jiàn)下表。

物質(zhì)	沸點(diǎn)（℃）	密度（g/cm3，20℃）	溶解性
環(huán)己醇	161.1（97.8）*	0.96	能溶于水和醚
環(huán)己酮	155.6（95.0）*	0.95	微溶于水，能溶于醚
水	100.0	1.0

*括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)中通過(guò)裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL環(huán)己醇的A中，在55～65℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。

(1)儀器D的名稱為_____。

(2)①滴加酸性Na2Cr2O7溶液時(shí)反應(yīng)的離子方程式為______________；

②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是_____。

(3)環(huán)己酮需要經(jīng)過(guò)以下操作提純：

a.往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液

b.水層用乙醚（乙醚沸點(diǎn)34.6℃，易燃燒）萃取，萃取液并入有機(jī)層

c.加入無(wú)水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量的水

d.過(guò)濾

e.蒸餾、除去乙醚后，收集151～156℃餾分

①b中水層用乙醚萃取的目的是_____；

②上述操作a、d中使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有____、___，操作a中，加入NaCl固體的作用是_____。

(4)恢復(fù)至室溫時(shí)，分離得到純產(chǎn)品體積為8mL，則環(huán)己酮的產(chǎn)率為____。（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（直形）冷凝管 3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O 環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物將一起蒸出 使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量 漏斗 分液漏斗 降低環(huán)己酮的溶解度，增加水層的密度，有利于分層 80.8%

【解析】

(1)裝置D的名稱是冷凝管；

(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以將環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程式；

②環(huán)己酮能與水形成具有固定組成的混合物，兩者能一起被蒸出；

(3)①環(huán)己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量；

②分液需要的主要儀器為分液漏斗，過(guò)濾需要漏斗； NaCl能增加水層的密度，降低環(huán)己酮的溶解，有利于分層；

(4)環(huán)己醇的質(zhì)量=10mL×0.96g/mL=9.6g，理論上得到環(huán)己酮質(zhì)量=9.408g，實(shí)際上環(huán)己酮質(zhì)量=8mL×0.95g/mL=7.6g，環(huán)己酮產(chǎn)率=×100%。

(1)根據(jù)圖示可知裝置D的名稱是冷凝管，具有冷凝蒸汽作用；

(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以將環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程式：3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O；

②環(huán)己酮和水能形成具有固定組成的混合物，具有固定的沸點(diǎn)，蒸餾時(shí)能被一起蒸出，所以蒸餾難以分離環(huán)己酮和水的混合物。

(3)①環(huán)己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水層用乙醚萃取的目的是乙醚能作萃取劑，能將水中的少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量；

②分液需要的主要儀器為分液漏斗，過(guò)濾需要由漏斗組成的過(guò)濾器；NaCl能增加水層的密度，降低環(huán)己酮的溶解，更有利于分層；

(4)環(huán)己醇的質(zhì)量=10mL×0.96g/mL=9.6g，理論上得到環(huán)己酮質(zhì)量==9.408g，實(shí)際上環(huán)己酮質(zhì)量=8mL×0.95g/mL=7.6g，環(huán)己酮產(chǎn)率=×100%=。