题目内容

14.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯.
已知:$→_{85℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$

密度(g•cm-3熔点(℃)沸点(℃)溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止液体暴沸,②导管B除了导气外还具有的作用是冷凝.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,分液后用c(填入编号)洗涤.
a.KMnO4溶液  b.稀H2SO4  c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图2装置蒸馏,冷却水从g(填g或f)口进入.蒸馏时要加入生石灰,目的是除去环己烯中少量的水.
③收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是c.
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出.

分析 以醇与浓硫酸混合加热制烯烃的反应原理为基础制备环己烯的流程,实验过程包括液体混合物加热、相互混溶液体混合物的分离提纯的基本实验操作,涉及液体混合物加热防暴沸、蒸汽的冷凝及蒸馏操作冷却水的水流方向等操作注意点,另外还探究了影响产率的因素,
(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸;
②由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;
(2)①分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,根据所提供物质的性质分析;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口进入,上口出;生石灰能与水反应生成氢氧化钙;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃;
a、若提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量;
b、制取的环己烯物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量;
c、粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量;

解答 解:以醇与浓硫酸混合加热制烯烃的反应原理为基础制备环己烯的流程,实验过程包括液体混合物加热、相互混溶液体混合物的分离提纯的基本实验操作,涉及液体混合物加热防暴沸、蒸汽的冷凝及蒸馏操作冷却水的水流方向等操作注意点,另外还探究了影响产率的因素,
(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,
故答案为:防止液体暴沸;
②由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝,
故答案为:冷凝;
(2)①由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸,不能用酸性高锰酸钾,否则会氧化环己烯,
故选:c;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口即g口进入;生石灰能与水反应生成氢氧化钙,除去了残留的水,得到纯净的环己烯;
故答案为:g;除去环己烯中少量的水;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确;,故选c;
故答案为:83℃;c.

点评 本题以有机合成为载体综合考查了实验室制环己烯的知识,考查了学生运用知识的能力,题目难度中等,注意把握实验原理和方法,特别是实验的基本操作,学习中注意积累.

练习册系列答案
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19.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2=CH2,CH2=CH2+Br2→BrCH2CHBr
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,有关数据列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题:
(1)实验中制得的1,2-二溴乙烷的产量比理论值低的原因可能是A中反应温度没有迅速升高到170℃,部分乙醇生成了乙醚;A中反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,生成乙烯的物质的量偏少;A中反应反应速率过快,导致乙烯通入的流速过快反应不充分.(至少写出两种)
(2)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(3)若产物中有少量未反应的Br2,最好用d洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液    c.碘化钠溶液    d.饱和碳酸钠溶液
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”);依据是1,2-二溴乙烷的密度大于水
(5)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去,理由是1,2-二溴乙烷的沸点132℃大于乙醚的沸点34.6℃,乙醚以气态被分离出去
(6)装置D若使用冰水冷却,则B中的主要现象是玻璃导管中的液面会升高,甚至溢出.
(7)请指出该实验装置的一处不足的地方缺乏尾气处理装置.

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