题目内容

【题目】环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下:

环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:

物质

相对分子质量

沸点(℃)

密度(g·cm320℃)

溶解性

环己醇

100

161.1

0.9624

能溶于水和醚

环己酮

98

155.6

0.9478

微溶于水,能溶于醚

现以20 mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤(未排序)

a.蒸馏,除去乙醚后,收集151156℃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.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。

回答下列问题:

(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是__________ (填字母)

(2)b中水层用乙醚萃取的目的是_______

(3)以下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是__________

A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振荡

B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气

C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层

D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体

(4)在上述操作d中,加入NaCl固体的作用是__________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________

(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是______

【答案】d b e c a 使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量 ABC 降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层 水浴加热 停止加热,冷却后通自来水

【解析】

1)环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,将水与有机物更容易分离开来,然后向有机层中加入无水MgSO4,出去有机物中少量的水,然后过滤,除去硫酸镁晶体,再进行蒸馏即可;

2)环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度,且乙醚和水不互溶,则乙醚能作萃取剂,从而提高产品产量;

3)根据萃取、分液的实验步骤和操作注意事项分析;

4NaCl能增加水层的密度,降低环己酮的溶解,有利于分层;乙醚的沸点较低,所以蒸馏时温度不宜太高;

5)为防止冷凝管炸裂,应该停止加热。

1)环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,水与有机物更容易分离开,然后向有机层中加入无水MgSO4,除去有机物中少量的水,然后过滤,除去硫酸镁晶体,再进行蒸馏即可,故答案为:d b e c a

2)环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度,且乙醚和水不互溶,则乙醚能作萃取剂,能将水中的环己酮萃取到乙醚中,从而提高产品产量,故答案为:使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量;

3A、水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗,塞上玻璃塞,应该倒转过来然后用力振荡,只有如此才能充分混合,故A错误;

B、放气的方法为:漏斗倒置,打开旋塞放气,而不是打开玻璃塞,故B错误;

C、经几次振摇并放气后,分液漏斗放置在铁架台上静置待液体分层,而不是手持分漏斗静置液体分层,不符合操作规范性,故C错误;

D、分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,利用压强差使液体流出,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,为防止产生杂质,再从上口倒出上层液体,故D正确;

ABC正确,故答案为:ABC

4NaCl能增加水层的密度,降低环己酮的溶解,且有利于分层;乙醚的沸点较低,所以蒸馏时温度不宜太高,所以应该采用水浴加热,故答案为:降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层;水浴加热;

5)如果直接将冷水连接冷凝管,馏分温度如果急剧冷却会导致冷凝管炸裂,为防止冷凝管炸裂,应该停止加热,冷却后通自来水,故答案为:停止加热,冷却后通自来水。

练习册系列答案
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[探究一]

(1)甲同学将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是________________

(2)甲同学另称取铁钉10.0 g放入25.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中可能含有Fe3+也可能含有Fe2+。若要确认此结论,应用_________选填序号)。

a. KSCN溶液 b. 铁粉和KSCN溶液 c. 氨水 d. 酸性KMnO4溶液

(3)乙同学取448 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,溴水褪色,发生反应的离子方程式为:______,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体YSO2的体积分数为_____

[探究二]

分析乙同学实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中除水蒸气外还可能含有ZW气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)

(4)装置B中试剂的作用是____________

(5)丙同学认为用上图中的DEF装置可证明气体Y中还含有Z,则Z气体为_______(化学式),证明Z气体的实验现象为__________F装置的作用是_________

(6)认为气体Y中还含有W的理由是__________(用化学方程式表示)。为确认W的存在,需在装置中添加M_______(选填序号)。

a. A之前 b. AB c. BC d. CD

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