题目内容

5．实验室可以环己醇（沸点：160.84℃，在水中溶解度较小）制备环己酮（沸点：155.6℃，微溶于水），使用的氧化剂可以是次氯酸钠、重铬酸钾等（图1）．
下列装置（图2）分别是产品的合成装置和精制装置示意图：
实验过程如下

（1）在合成装置中，C装置的名称是（直形）冷凝管．向装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的250mL（填“100mL”或“250mL”）三颈烧瓶中依次加入5.2ml （5g，0.05mol）环己醇和25ml冰醋酸．滴液漏斗具有特殊的结构，主要目的是平衡压力，使所加液体能顺利滴入三颈烧瓶中．
（2）开动搅拌器，将38ml次氯酸钠溶液（约1.8mol/L）通过滴液漏斗逐渐加入到反应瓶中，并使瓶内温度维持在30～35℃，加完后用磁性搅拌器搅拌5min．
（3）若用碘化钾淀粉试纸检验反应液，无明显现象，则接下来的操作应该是继续加入一定量的次氯酸钠溶液，保证环己醇完全被氧化．
（4）若用碘化钾淀粉试纸检验反应液，呈蓝色，写出有关离子方程式2CH3COOH+C1O-+2I-=Cl-+I2+H2O+2CH3COO-．然后，在室温下继续搅拌30min，加入饱和NaHSO3溶液至发应液对碘化钾淀粉试纸不显蓝色为止．
（5）继续在合成装置中加入30ml水、3g氯化铝和几粒沸石，加热蒸馏至馏出液无油珠滴出为止．
（6）蒸馏完成后，向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性为止，然后加入精制食盐使之变成饱和溶液，将混合液倒入分液漏斗中，分离得到有机层．
（7）把粗产品用产品精制装置（图2右），蒸馏收集155.6℃左右的馏分．
（8）为了说明环己酮是否纯净，比较合理的方法是加入用金属钠或酸性KMnO4或酸性K2Cr2O7试剂．

分析 （1）在合成装置中，C装置是冷凝管，三颈烧瓶中依次加入5.2mL环己醇和25mL冰醋酸，40mL次氯酸钠溶液，逐渐加入到反应瓶中，再加入30mL水等，所以要用250mL的容量的三颈烧瓶，滴液漏斗中的弯曲玻璃管可以平衡滴液漏斗和下面接收容器中的压强；
（3）用碘化钾淀粉试纸检验反应液，无明显现象，说明次氯酸钠溶液加入量不足，可能会存在未被氧化的环己烷；
（4）若用碘化钾淀粉试纸检验反应液，呈蓝色说明酸溶液中次氯酸钠溶液过量，氧化碘离子为碘单质；
（6）因为在实验过程中加入了冰醋酸，所以加入无水碳酸钠可以生成成醋酸钠，从而便于与产品分离，分离两种互相溶的液体可以用分液漏斗；
（7）环己酮的沸点为155.6℃，所以在精制时应该收集155.6℃的馏分；
（8）环己酮中可能有的杂质主要是环己醇，所以检验是否有环己醇可以用金属钠，看是否有气体产生．

解答 解：（1）在合成装置中，C装置是（直形）冷凝管，三颈烧瓶中依次加入5.2mL环己醇和25mL冰醋酸，40mL次氯酸钠溶液，逐渐加入到反应瓶中，再加入30mL水等，所以要用250mL的容量的三颈烧瓶，滴液漏斗中的弯曲玻璃管可以平衡滴液漏斗和下面接收容器中的压强，使所加液体能顺利滴入三颈瓶中，
故答案为：冷凝管，250mL，平衡压力，使所加液体能顺利滴入三颈烧瓶中；　　　
（3）用碘化钾淀粉试纸检验反应液，无明显现象，说明次氯酸钠溶液加入量不足，可能会存在未被氧化的环己烷，则接下来的操作应该是继续加入一定量的次氯酸钠溶液，保证环己醇完全被氧化，
故答案为：继续加入一定量的次氯酸钠溶液，保证环己醇完全被氧化；
（4）若用碘化钾淀粉试纸检验反应液，呈蓝色说明酸溶液中次氯酸钠溶液过量，氧化碘离子为碘单质，反应的离子方程式为：2CH3COOH+C1O-+2I-=Cl-+I2+H2O+2CH3COO-，
故答案为：2CH3COOH+C1O-+2I-=Cl-+I2+H2O+2CH3COO-；
（6）因为在实验过程中加入了冰醋酸，所以加入无水碳酸钠可以生成成醋酸钠，从而便于与产品分离，分离两种互相溶的液体可以用分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（7）环己酮的沸点为155.6℃，所以在精制时应该收集155.6℃的馏分，
故答案为：155.6；
（8）环己酮中可能有的杂质主要是环己醇，所以检验是否有环己醇可以用金属钠或酸性KMnO4或酸性K2Cr2O7，看是否有气体产生或溶液是否褪色，
故答案为：用金属钠或酸性KMnO4或酸性K2Cr2O7．

点评 本题以环己酮制备为载体，考查化学实验基本操作、有机物的性质等，题目难度中等，侧重于对学生实验基本能力的考查．

练习册系列答案
相关题目
20．154克NaHCO3和NaCO3的混合物加热到质量不变时剩余物质的质量为123克，求混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量．
1．一定量的铜与500mL稀硝酸恰好发生如下反应：3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，已知：被还原的硝酸为0.3mol，求：
（1）反应消耗铜的质量为多少？
（2）所用硝酸的物质的量浓度为多少？
（3）反应生成NO在标准状况下的体积为多少？
18．除去河水中的悬浮杂质，使河水变澄清，可选用的试剂是（　　）
A．漂白粉B．液氯C．明矾D．胆矾
5．将5.08g由Na2CO3和NaHCO3组成的固体混合物完全溶于水，制成溶液，然后向该溶液中逐滴加入2mol•L-1的盐酸，所加人盐酸的体积与产生CO2体积（标准状况）的关系如图所示．

（1）写出OA段所发生反应的离子方程式：CO32-+H+═HCO3-．
（2）当加人35mL盐酸时，产生的CO2在标准状况下的体积为0.672L
（3）原混会物中Na2CO3和NaHCO3入的物质的量之比为4：1．
10．氧化镁可用于治疗胃酸过多，以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）该流程中进行了两次过滤操作，该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）滤渣2的成分是Fe（OH）3 （填化学式）．
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集：

①D中收集的气体可以是CO（填化学式）．
②B中盛放的溶液可以是d（填字母）．
a NaOH 溶液      b Na2CO3溶液      c 稀硝酸      d 酸性KMnO4溶液．
17．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、用木材防腐剂的化工产品．某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体．

（l）固体A用稀盐酸溶解而不用水溶解的原因是抑制Cu2+、Fe3+等离子发生水解反应．
（2）加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的c、d（填序号）．
a．NaOH     b．NH3•H2O     c．CuO     d．Cu（OH）2   e．CuSO4
（3）滤液B经一系列操作可得氯化铜晶体，操作的程序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥．
（4）实验室采用如图所示装置，可使粗铜与Cl2反应转化为固体A（部分加热仪器和夹持装置已略去）．

①该装置中仪器a的名称是圆底烧瓶，其中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCI的装置，你认为是否必要？否（填“是”或“否”）．
③该装置存在一定的安全隐患，消除该安全隐患的措施是在装置C和D之间连接一个防倒吸装置．
14．氮单质及其化合物在自然界及人类的活动中有着重要的作用．已知下列反应（其中K为平衡常数）：
N2（g）+02（g）?2NO（g）△H1 K1 （Ⅰ）
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H2、K2 （Ⅱ）
2N2H4（l）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H3 K3 （Ⅲ）
（1）肼（N2H4）是一种可燃性液体；可作火箭燃料，其反应可表示为N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H4 K4，则平衡常数K4=$\sqrt{{K}_{1}．{K}_{2}．{K}_{3}}$（用K1、K2、K3表示），△H4==$\frac{△{H}_{1}+△{H}_{2}+△{H}_{3}}{2}$（用△H1、△H2、△H3表示）．
（2）在机动车内燃机气缸中进行上述反应（Ⅰ），一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入2.00mol N2和2.00mol O2，经2h反应达到平衡，测得c（NO）=0.04 mol•L-1.2h内反应速率v（O2）=0.01mol•L-1•h-1，N2的平衡转化率α=2%，该温度下，反应的平衡常数K=0.0017．
在该温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2.94×10-3mol NO，2.50×10-1molN2，4.00×10-2mol O2，此时反应（Ⅰ）b（填字母序号）．
a．达到平衡状态       b．向正反应方向进行
c．向逆反应方向进行   d．无法判断
（3）常温下，将0.1mol•L-1 N2H4•H2O溶液（肼与氨类似）与0.1 mol•L-1 HCl溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），若测得混合溶液的pH=6，则混合溶液中由水电离出的c（H+）=10-6mol•L-1，溶液中N2H5+，Cl-，OH-，H+的浓度大小关系为c（Cl-）＞c（N2H5+）＞c（H+）＞c（OH-）．
15．某化工厂以软锰矿、闪锌矿（除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O2等物质）为原料制取Zn和MnO2．
（1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：
3MnO2+2FeS+6H2SO4═3MnSO4+1Fe（SO4）3+2S+6H2O
（2）将所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按图1的工业流程进行处理得到溶液（Ⅳ）、电解溶液（Ⅳ）即得MnO2和Zn．

a．操作中①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu、Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+．
b．操作②中加入MnO2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+；反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+．
c．操作③中所加碳酸盐的化学式是MnCO3或ZnCO3．
（3）电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图2（图中阳离子交换膜只允许K+离子通过）：
①阳极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-．
②若电解开始时阳极区溶液为1.0L0.40mol/LK2MnO4溶液，电解一段时间后，溶液中$\frac{n（K）}{n（Mn）}$为6：5，阴极区生成生成KOH的质量为17.9g．（计算结果保留3位有效数字）
（4）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1.1×10-33，
①在25℃下，向浓度均为0.1mol•L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Al（OH）3沉淀（填化学式）
②用MgCl2和AlCl3的混合溶液（A）与过量氨水（B）反应，为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入B反应物．
③溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5mol•L-1时，可认为已沉淀完全．现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+完全沉淀时，测定c（Al3+）=0.2mol•L-1．此时所得沉淀中不含有（填“还含有”或“不含有”）Al（OH）3．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网