Question

环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：

环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：

物质	沸点（℃）	密度（g-cm-3，20C）	溶解性
环己醇	161.1（97.8）*	0.9624	能溶于水
环己酮	155.6（95）*	0.9478	微溶于水
水	100.0	0.9982

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
（1）酸性Na₂Cr₂O₇溶液氧化环己醇反应的△H＜0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多．实验中将酸性Na₂Cr₂O₇溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55-60℃进行反应．反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95-100℃的馏分，得到主要的含环己酮和水的混合物．
①酸性Na₂Cr₂O₇溶液的加料方式为______．
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是______．
（2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a蒸馏，收集151-156℃的馏分；b 过滤；c 在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d 加入无水MgSO₄固体，除去有机物中少量水．
①上述操作的正确顺序是______（填字母）．
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需______．
③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是______．
（3）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有______种不同化学环境的氢原子．

Answer 1

【答案】分析：（1）为了防止Na₂Cr₂O₇在氧化环己醇放出大量热，使副反应增多，应让其反应缓慢进行，在加入Na₂Cr₂O₇溶液时应缓慢滴加；依据题目信息，环己酮能与水形成具有固定组成的混合物，两者能一起被蒸出；
（2）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；分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；
（3）跟据环己酮结构的对称性，环己酮中有3种氢．
解答：解：（1）由于酸性Na₂Cr₂O₇ 溶液氧化环己醇反应剧烈，导致体系温度迅速上升、副反应增多，所以酸性Na₂Cr₂O₇溶液加入不能太快，应用酸式滴定管缓慢滴加；环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏．故答案为：①缓慢滴加②环已酮和水形成具有固定组成的混合物一起蒸出；
（2）联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，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；分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；故答案为：①c d b a②漏斗、分液漏斗③增加水层的密度，有利于分层；
（3）跟据环己酮结构的对称性，环己酮中存在与氧原子邻、间、对三种位置的氢原子，即分子中有3种氢，故答案为：3．
点评：本题考查学生的读图、识表能力，能够迅速在图、表中提取到有用信息，利用信息解决有关问题．主要考查知识点还有：过滤、分液以及等效氢等知识，学生要善于整合表中数据获取信息，准确把握基础实验知识，尤其是物质的分离和提纯实验操作是高中阶段经常考查的问题．