Question

2．环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体．实验室常用铬酸氧化环己醇制备，但铬酸较贵且污染环境．某化学兴趣尝试用中学化学更常见的次氯酸钠代替铬酸制备环己酮．有关物质信息、实验流程及实验装置如图1图2：
环己酮：无色或浅黄色透明液体，有强烈的刺激性臭味，密度（相对水=1）：0.95，熔点：-45℃，沸点：155℃，溶解度（100mL H₂O）：2.4g（31℃）．

主反应：
回答下列问题：
（1）图2中仪器A的名称是三颈烧瓶．
（2）在反应开始的5min，为了将体系温度维持在30～35℃，除了用冰水浴冷却外，采取的措施还有搅拌器搅拌、缓慢滴加NaClO溶液．
（3）加入饱和NaHSO₃溶液时发生的主要反应是ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-（用离子方程式表示），确保加入的饱和NaHSO₃溶液已经足量的实验操作是用玻璃棒蘸（或用毛细管吸）取反应液涂在碘化钾淀粉试纸上，若不显蓝色，则NaHSO₃溶液已足量．
（4）为将馏出液的pH调至中性，可以加入的试剂是BD．
A、稀盐酸    B、无水碳酸钠     C、浓硫酸   D、氢氧化钠固体
（5）调节pH后还需加入精制食盐，其目的是降低环己酮的溶解度，有利于环己酮分层，“取有机层”时使用的主要仪器是图3中c．（填下图对应的字母）．
（6）实验条件的优化对实验成败至关重要，小组成员觉得有必要对NaClO溶液的最佳浓度进行探究．他们配制了一系列不同浓度的NaClO溶液，并用滴定法标定．具体方法是：用移液管取10.00mL NaClO溶液于500mL容量瓶中定容，取25.00mL于锥形瓶中，加入适量稀盐酸和KI固体（足量），用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点（用淀粉溶液作指示剂），三次平行实验平均消耗Na₂S₂O₃标准溶液18.00mL，已知I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆．则该NaClO溶液的浓度是1.800mol/L．

Answer 1

分析 （1）根据实验装置图及常见的仪器分析；
（2）搅拌加速热量传递，NaClO水解吸热；
（3）次氯酸根能将亚硫酸氢根氧化，已经足量时溶液中无次氯酸根，可以用碘化钾淀粉试纸检验是否有次氯酸根；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性；
（5）环己酮在氯化钠中的溶解度较小，环己酮和水互不相溶；
（6）NaClO溶液中加入适量稀盐酸和KI固体（足量），发生的反应为：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生的反应为：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，根据已知反应物质之间的关系计算．

解答 解：（1）由实验装置图可知，图2中仪器A的名称是三颈烧瓶，故答案为：三颈烧瓶；
（2）为了将体系温度维持在30～35℃，要不断搅拌加速热量传递，而且NaClO水解吸热，因此要缓慢滴加NaClO溶液，
故答案为：搅拌器搅拌或缓慢滴加NaClO溶液；
（3）次氯酸根能将亚硫酸氢根氧化生成氯离子、硫酸根离子和氢离子，其离子方程式为：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；已经足量时溶液中无次氯酸根，取反应液涂在碘化钾淀粉试纸上，若不显蓝色，则NaHSO₃溶液已足量，
故答案为：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；用玻璃棒蘸（或用毛细管吸）取反应液涂在碘化钾淀粉试纸上，若不显蓝色，则NaHSO₃溶液已足量；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性，可加入无水碳酸钠或氢氧化钠固体，可以使溶液变为中性，
故答案为：BD；
（5）环己酮在氯化钠中的溶解度较小，有利于环己酮分层；环己酮和水互不相溶，可用分液漏斗分离，所以选择的仪器为图3中的c，
故答案为：降低环己酮的溶解度，有利于环己酮分层；c；
（6）设NaClO溶液的浓度是x，
NaClO溶液中加入适量稀盐酸和KI固体（足量），发生的反应为：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，
再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生的反应为：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，
则        ClO^-～I₂ ～2Na₂S₂O₃
           1            2
10×10^-3×x×$\frac{25}{500}$         0.1000×18×10^-3
解得x=1.800mol/L，
故答案为：1.800mol/L．

点评 本题以环己酮制备为载体，考查化学实验基本操作、离子反应、关系式计算等，题目难度中等，关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应，是对学生综合能力的考查．