题目内容
【题目】环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为__________,现象为____________。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为__________________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为___________(填序号)。
a.浓硫酸易使原料炭化并产生SO2
b.FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为____________________________。
(3)操作2用到的玻璃仪器是__________________________。
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol Br2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下:
①Br2+→
②Br2+2KI=I2+2KBr
③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
(4)滴定所用指示剂为__________________________。样品中环己烯的质量分数为______________________(用字母表示)。
(5)下列情况会导致测定结果偏低的是__________________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化
【答案】FeCl3溶液 溶液显紫色 +H2O a、b 减少环己醇蒸出 分液漏斗、烧杯 淀粉溶液
×100% b、c
【解析】
环己醇发生消去反应生成环己烯和水,环己烯不溶于水,饱和食盐水溶解环己醇、氯化铁,然后分液得到的水相中含有环己醇、氯化铁,得到的有机相中含有环己烯,然后干燥、过滤、蒸馏得到环己烯。
Ⅰ.(1)苯酚能和氯化铁溶液发生显色反应;
(2)①烧瓶A中进行的可逆反应为环己醇的消去反应;浓硫酸具有强氧化性,能氧化原料,且FeCl36H2O污染小、可循环使用;
②仪器B能冷凝回流环己醇;
(3)操作2分离互不相溶的液体;
Ⅱ.(4)碘与淀粉变蓝;根据消耗碘单质的量可知环己烯的物质的量,然后结合m=nM计算样品中环己烯的质量分数;
(5)a.苯酚消耗的溴的物质的量偏大;
b.苯酚环己烯挥发,导致消耗的溴偏少,测定结果偏低;
c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化,标准液消耗的体积增大。
环己醇发生消去反应生成环己烯和水,环己烯不溶于水,饱和食盐水溶解环己醇、氯化铁,然后分液得到的水相中含有环己醇、氯化铁,得到的有机相中含有环己烯,然后干燥、过滤、蒸馏得到环己烯。
Ⅰ.(1)苯酚能和氯化铁溶液发生显色反应,所以可以用FeCl3溶液检验苯酚,苯酚和氯化铁溶液混合溶液呈紫色;
(2)①烧瓶A中环己醇发生消去反应生成环己烯和水,该反应方程式为+H2O;由于浓硫酸具有强氧化性,易使原料炭化并产生SO2,从而降低环己烯产率,而FeCl36H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念,所以选择FeCl36H2O而不用浓硫酸,答案选a、b;
②仪器B能冷凝回流环己醇,所以B的作用是减少环己醇蒸出,增大环己醇利用率;
(3)操作2用于分离互不相溶的液态,操作方法为分液,需要的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;
Ⅱ.(4)根据反应原理,反应中产生碘单质,碘与淀粉变蓝,则指示剂可选用淀粉溶液;在一定条件下,向a g环己烯样品中加入定量制得的bmolBr2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL,根据反应①Br2+→
,②Br2+2KI=I2+2KBr,③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,剩余Br2~ I2~2Na2S2O3,则剩余的溴单质物质的量=
c mol·L-1×V×10-3L=
mol,消耗的溴的物质的量=(b-
)mol,由反应①可得,环己烯的物质的量=(b-
)mol, 样品中环己烯的质量分数=
×100%=
×100%;
(5)a.样品中含有苯酚杂质,苯酚和溴发生取代反应生成三溴苯酚,导致消耗的Br2的物质的量偏大,计算结果偏高,故a不符合题意;
b.在测定过程中部分环己烯挥发导致环己烯质量减少,导致测定结果偏低,故b符合题意;
c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化,标准液消耗的体积增大,导致消耗碘的物质的量偏大,则测定的剩余溴单质的偏大,环己烯的量偏小,计算结果偏低,故c符合题意。
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