Question

18．环己酮（如图1）是一种重要的化工原料，实验室常用下列原理和装置制备（部分夹持仪器未画出）（如图2）：

环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表（*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点）：

物质	相对分子质量	沸点（℃）	密度（g•cm-3，20℃）	溶解性
环己醇	100	161.1（97.8）*	0.9624	能溶于水
环己酮	98	155.6（95）*	0.9478	微溶于水
水	18	100.0	0.9982

（1）已知合成环己酮的反应是放热反应，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多．实验时，先在合成装置中加入5.2 mL（5 g）环己醇和几粒沸石，再加入酸性Na₂Cr₂O₇溶液．酸性Na₂Cr₂O₇溶液的加料方式为B（填代号）．
A．一次性加入
B．缓慢加入
C．无所谓，怎样加入都可以
（2）若酸性Na₂Cr₂O₇溶液的体积为35 mL，则应选取100mL（填“100 mL”或“250 mL”）的三颈瓶．
（3）反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95～100℃的馏分（设为A），其主要成分是环己酮和水的混合物．
（4）合成装置中冷凝管的作用是冷凝回流，冷凝水从冷凝管的a（填“a”或“b”）口进入．
（5）在馏分A中加入氯化钠固体至饱和，振荡、静置、分液，得有机层（设为B）．加入氯化钠固体的作用是降低有机物在水层得溶解度，有利于液体分层．
（6）在有机层B中加入无水硫酸镁固体，除去其中的少量水分．过滤，将滤液置于精制装置中蒸馏，收集B（填代号）的馏分，得到纯净的环己酮．
A.100.0～102.0℃
B.154.0～156.0℃
C.160.0～162.0℃
（7）精制装置中的错误是温度计的水银球未与蒸馏烧瓶支管口平齐（或冷凝水进、出口方向颠倒）．（任写一点）
（8）若最终得到环己酮的质量为3.43 g，则环己酮的产率是70%．

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；
（2）液体体积一般不能超过容器容积的$\frac{1}{2}$即可；
（3）95℃时得到环己酮和水的恒沸溶液，100℃的馏分是水；
（4）合成装置中的冷凝管是直立的，未收集生成物，其作用是冷凝回流，采取逆流原理通入冷凝水；
（5）环己酮的密度与水接近，不容易分层，用饱和食盐水可降低有机物在水层得溶解度；
（6）环己酮的沸点是155.6℃，所以宜收集154.0～156.0℃的馏分；
（7）温度计的水银球未与蒸馏烧瓶支管口平齐，冷凝水进、出口方向颠倒；
（8）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%．

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，
故选：B；
（2）反应液的总体积是40.2mL，液体体积一般不能超过容器容积的$\frac{1}{2}$即可，所以应选择100mL三颈瓶，
故答案为：100mL；
（3）95℃时得到环己酮和水的恒沸溶液，100℃的馏分是水，所以95～100℃的馏分是环己酮和水的混合物，
故答案为：环己酮和水；
（4）合成装置中的冷凝管是直立的，未收集生成物，所以其作用是冷凝回流，提高原料的利用率，采取逆流原理通入冷凝水，充分冷却，即冷凝水从冷凝管的a口进入，
故答案为：冷凝回流；a；
（5）环己酮的密度与水接近，不容易分层，用饱和食盐水可降低有机物在水层得溶解度，有利于分层，
故答案为：降低有机物在水层得溶解度，有利于液体分层；
（6）环己酮的沸点是155.6℃，所以宜收集154.0～156.0℃的馏分，
故答案为：B；
（7）装置中，温度计的水银球未与蒸馏烧瓶支管口平齐，冷凝水进、出口方向颠倒，
故答案为：温度计的水银球未与蒸馏烧瓶支管口平齐（或冷凝水进、出口方向颠倒）；
（8）5g环己醇理论上得到环己酮为5g×$\frac{98}{100}$=4.9g，所以产率是$\frac{3.43g}{4.9g}$×100%=70%，
故答案为：70%．

点评 本题考查有机化学实验的反应原理、物质的提纯与除杂等，是对学生综合能力的考查，难度中等．