题目内容

5.环己酮是重要化工原料,可用于制造尼龙、己二酸产品.可以尝试用次氯酸钠氧化环己醇制备环己酮:
有关物质信息、实验流程及实验装置如图:
  密度g/cm3 沸点℃ 熔点℃ 水溶性
 乙酸 1.05 117.9 16.6 易溶
 环己醇 0.96 160.8 25.9 微溶
 环己酮 0.95 155-4.5 能溶
实验使用的NaClO溶液的浓度是1.8mol/L

(1)实验中盛装NaClO溶液的仪器比普通分液漏斗多了一个侧管,此设计的目的为平衡气压,使液体可以顺利流下.
(2)次氯酸钠氧化环己醇的反应放出大量的热,为了将体系温度维持在30~35℃,除了用冰水水浴冷却外,采取的措施还可能有缓慢滴加NaClO溶液或电磁搅拌器搅拌等,并应在三颈瓶的A端口处应补加温度计(仪器名称).
(3)实验过程中NaClO溶液氧化环己醇的化学方程式为
(4)为将溶液的pH调至中性,可以加入的试剂是碳酸钠或氢氧化钠等.
(5)在实验过程中,获得产品的蒸馏操作中不可使用水冷凝管,而应使用空气冷凝管(),其最可能的原因是A(填写选项编号)
A、防止因温差过大,水冷凝管易炸裂 
B、空气冷凝管结构简单,易于安装  
C、空气冷凝管冷凝效果更佳  
(6)计算本实验过程中环己酮的产率75.7%.

分析 (1)平衡气压,可以使液体顺利流下;
(2)降低反应速率,搅拌加速热量传递,通过温度计控制反应体系的温度,
(3)NaClO溶液将环己醇氧化为环己酮,同时生成氯化钠与水;
(4)加入饱和亚硫酸氢钠溶液,除去溶液中过量的次氯酸钠,发生反应:ClO-+HSO3-═Cl-+H++SO42-,溶液呈酸性,可加入无水碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质,调节溶液pH=7;
(5)使用水冷凝管,温差过大,会导致水冷凝管炸裂;
(6)根据环己醇的量计算计算环己酮的理论产量,产率=(实际产量÷理论产量)×100%.

解答 解:(1)实验中盛装NaClO溶液的仪器比普通分液漏斗多了一个侧管,此设计的目的为:平衡气压,使液体可以顺利流下,
故答案为:平衡气压,使液体可以顺利流下;
(2)次氯酸钠氧化环己醇的反应放出大量的热,为了将体系温度维持在30~35℃,除了用冰水水浴冷却外,采取的措施还可能有:缓慢滴加NaClO溶液,降低反应速率,用电磁搅拌器搅拌,加速热量传递,并应在三颈瓶的A端口处应补加温度计,控制反应体系的温度,
故答案为:缓慢滴加NaClO溶液或电磁搅拌器搅拌等;温度计;
(3)NaClO溶液将环己醇氧化为环己酮,同时生成氯化钠与水,反应方程式为:
故答案为:
(4)加入饱和亚硫酸氢钠溶液,除去溶液中过量的次氯酸钠,发生反应:ClO-+HSO3-═Cl-+H++SO42-,溶液呈酸性,可加入无水碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质,调节溶液pH=7,
故答案为:碳酸钠或氢氧化钠等;
(5)使用水冷凝管,温差过大,会导致水冷凝管炸裂,故选:A;
(6)环己醇的质量为5.2mL×0.96g/mL=4.992g,故环己酮的理论产量为4.992g×$\frac{98}{100}$,则其产率为[(3.9mL×0.95g/mL)÷4.992g×$\frac{98}{100}$)×100%=75.7%,
故答案为:75.7%.

点评 本题考查有机物制备实验,涉及对仪器、控制条件、操作等分析评价以及产率计算等,是对学生综合能力的考查,难度中等.

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