题目内容

【题目】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如下:

有关物质的物理性质见下表。

物质

沸点(℃)

密度(g·cm-3,20℃)

溶解性

环己醇

161.1(97.8)*

0.96

能溶于水和醚

环己酮

155.6(95.0)*

0.95

微溶于水,能溶于醚

100.0

1.0

*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。

实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10 mL环己醇的A中,在55 ~ 60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。

(1)装置D的名称为____________________________

(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。

①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为____________________________________________

②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是__________________________________________

(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:

a.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分

b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层

c.过滤

d.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液

e.加人无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水

①上述提纯步骤的正确顺序是________________________________________________

②B中水层用乙醚萃取的目的是______________________________________________

③上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________,操作d中,加入NaC1固体的作用是_____________________________

(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6 mL,则环已酮的产率为____________。(计算结果精确到0.1%)

【答案】冷凝管打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸发dbeca使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量漏斗、分液漏斗降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层60.6%

【解析】

1)根据装置图可知,装置D是冷凝管2)①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的方法是:打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加;②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是;环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出3)①环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;水层用乙醚萃取,萃取液并入有机层;加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水,过滤;蒸馏、除去乙醚后,收集151156℃馏分。所以,提纯步骤的正确顺序是dbeca;b中水层用乙醚萃取的目的是:使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量;③ 上述操作cd(过滤和萃取)中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有漏斗、分液漏斗。操作d中,加入NaCl固体的作用是:降低环己酮的溶解度,増加水层的密度,有利于分层4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,由表中的密度可以算出环己酮的质量为5.7g,则其物质的量为0.0582mol。由密度可以算出10mL环己醇的质量为9.6g,则其物质的量为0.096mol,则环己酮的产率为60.6%

练习册系列答案
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请回答下列问题:

(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是______________________________________

(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为___________________________

(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。书写水解的离子方程式:_________

(4)水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_____________

(5)过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、______(填化学式),减少废物排放。

(6)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其实验方法是:

a.5.56a kg A(摩尔质量为278g·mol-1)溶于水中,加入适量氢氧化钾溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;

b.再向红褐色胶体中加入33.36b kg A和1.12c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;

c.过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。

若所得滤液中溶质只有硫酸钾和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料__________ kg。

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