Question

10．环己酮是重要的化工原料，也是重要的工业溶剂，实验室常用次氯酸氧化法制备环己酮．
反应原理：

物质	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环己醇	26	160.8	可溶于水
环己酮	-45	155.6	微溶于水
冰醋酸	16.6	117.9	可溶于水

步骤：
①在如如图所示装置中，加入环己醇5.2mL（0.05mol）和冰醋酸33mL，开动电动搅拌器，将NaClO溶液缓慢滴加到反应液中，反应液温度保持在25～30℃，边加边反应，直至用KI淀粉试纸检验呈蓝色．
②一段时间后，反应液中加入足量饱和NaHSO₃溶液，并将其转入250mL蒸馏烧瓶中，加入3g AlCl₃和几粒沸石，摇匀．加热蒸馏至无油珠滴出为止．
③取馏出液，加入无水碳酸钠，至刚好呈碱性．继续搅拌，加入NaCl固体至不再溶解，分液取有机相．
④向有机相中加入无水硫酸镁，转入50mL蒸馏烧瓶中，馏取155.6℃左右的组分．得2.94g纯净的环己酮．
回答下列问题：
（1）该反应是放热反应，为防止温度过高可以采用的方法有控制滴加速度、冰水浴等．（任写一条）
（2）氧化法制备环己酮起氧化作用的是次氯酸，请写出NaClO和CH₃COOH反应生成次氯酸的离子方程式：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-．
（3）加入饱和NaHSO₃溶液的作用是除去过量的NaClO．加入NaCl固体的作用是减小环己酮的溶解度．分液时用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
（4）蒸馏时加入AlCl₃固体的作用是防起泡，加入沸石的作用是防止暴沸．上述实验中使用到滴液漏斗，相比于分液漏斗，它的优点是可以使漏斗内液体顺利流下．
（5）计算本实验的产率60%．
（6）第②步中，设计实验证明：加入的饱和NaHSO₃溶液已经足量．取一段KI淀粉试纸于表面皿上，用玻璃棒蘸取反应液点试纸中央，若不变蓝，则NaHSO₃溶液已足量．

Answer 1

分析 （1）酸性Na₂Cr₂O₇溶液应缓慢加入，防止剧烈反应导致温度过高，也可以进行冰水浴等；
（2）NaClO和CH₃COOH反应生成次氯酸与醋酸钠，醋酸、次氯酸为弱电解质，写成化学式形式；
（3）用亚硫酸氢钠除去过量的NaClO；用饱和食盐水可降低有机物在水层中溶解度；分液时用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；
（4）液体加热需要防止暴沸；使用滴液漏斗可以使漏斗内液体顺利流下；
（5）根据环己醇计算理论上得到环己酮的质量，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%；
（6）目的是除去NaClO，可以用KI淀粉试纸检验溶液中是否含有NaClO．

解答 解：（1）合成环己酮的反应是放热反应，酸性Na₂Cr₂O₇溶液应缓慢加入，防止剧烈反应导致温度过高，减少副反应发生，也可以分次加入酸性Na₂Cr₂O₇溶液，或者利用冰水浴冷却，
故答案为：控制滴加速度、冰水浴等；
（2）NaClO和CH₃COOH反应生成次氯酸与醋酸钠，醋酸、次氯酸为弱电解质，反应离子方程式为：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-，
故答案为：ClO^-+CH₃COOH=HClO+CH₃COO^-；
（3）NaHSO₃具有还原性，可以除去过量的NaClO；用饱和食盐水，减小环己酮的溶解度，有利于液体分层；分液时用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，
故答案为：除去过量的NaClO；减小环己酮的溶解度；分液漏斗、烧杯；
（4）加入沸石的作用是防止暴沸，上述实验中使用到滴液漏斗，平衡装置内压强，使漏斗内液体顺利流下，
故答案为：防止暴沸；可以使漏斗内液体顺利流下；
（5）0.05mol环己醇理论上得到环己酮为0.05mol×98g/mol=4.9g，所以产率是$\frac{2.94g}{4.9g}$×100%=60%，
故答案为：60%；
（6）加入NaHSO₃溶液目的是除去过量的NaClO，加入的饱和NaHSO₃溶液已经足量的实验方案为：取一段KI淀粉试纸于表面皿上，用玻璃棒蘸取反应液点试纸中央，若不变蓝，则NaHSO₃溶液已足量，
故答案为：取一段KI淀粉试纸于表面皿上，用玻璃棒蘸取反应液点试纸中央，若不变蓝，则NaHSO₃溶液已足量．

点评 本题考查有机物的制备实验，涉及对操作的分析评价、物质的分离提纯、产率计算、实验方案设计等，难度中等，是对学生综合能力的考查．