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26160.8可溶于水
环己酮-45155.6微溶于水
冰醋酸16.6117.9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.
9.乙二醇是一种重要的有机化工原料,在478K利用草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇的反应历程如下:
①CH3OOCCOOCH3(g)+2H2(g)?HOCH2COOH3(g)+CH3OH(g)△H1=a kJ/mol
②HOCH2COOCH3(g)+2H2(g)?HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H2=b kJ/mol
③HOCH2CH2OH(g)+H2(g)?C2H5OH(g)+H2O(g)△H3=c kJ/mol
(1)写出478K时草酸二甲酯催化加氢合成乙二醇的热化学方程式:CH3OOCCOOCH3(g)+4H2(g)?HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=(a+b)kJ/mol.
(2)下表是各反应在不同温度下的平衡常:
反应/K/温度458K     478K    488K


1.78×104  1.43×104   1.29×104
1.91×107  1.58×107   1.45×107
8.11×108  3.12×108   2.00×108
①写出反应③的平衡常数表达式K=$\frac{c({C}_{2}{H}_{5}OH)•c({H}_{2}O)}{c(HOC{H}_{2}C{H}_{2}OH)•c({H}_{2})}$,△H3<0(选填“>”、“=”或“<”).
②下列有关反应②的说法中,正确的是AB(选填号).
A.较低温度有利于反应②自发进行
B.恒容条件下,当反应混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到了平衡
C.升高温度,有利于提高乙二醇的产率
D.增加氢气的浓度,一定既能加快反应的速率,又能提高乙二醇的百分含量
(3)分析图1、图2,选择工业上合成乙二醇的最佳压强n(H2):n(草酸二甲酯)比例C(选填编号).

A.0~1Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=40   B.1~2Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=20
C.2~3Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=40    D.2~3Mpa,n(H2):n(草酸二甲酯)=20
(4)图3表示温度对反应的影响,试分析工业上合成乙二醇时,实际温度不高也不低,选择在473K的理由?此反应的催化剂在473K时催化活性最好.
(5)对反应①,在478K、恒压条件下,充入草酸二甲酯和H2各2mol,一段时间后达平衡,若在t1时刻再充入各1mol的反应物(其它条件不变),t2时重新达到平衡,请在图4中画出正逆反应速率随时间变化的示意图.
 0  155911  155919  155925  155929  155935  155937  155941  155947  155949  155955  155961  155965  155967  155971  155977  155979  155985  155989  155991  155995  155997  156001  156003  156005  156006  156007  156009  156010  156011  156013  156015  156019  156021  156025  156027  156031  156037  156039  156045  156049  156051  156055  156061  156067  156069  156075  156079  156081  156087  156091  156097  156105  203614 

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