Question

17．实验室可用环己醇（沸点：160.84℃，微溶于水）制备环己酮（沸点：155.6℃，微溶于水），使用的氧化剂可以是次氯酸钠、重铬酸钾等．
下列装置分别是产品的合成装置和精制装置示意图：

合成实验过程如下：
步骤1：向装有磁性搅拌器、滴液漏斗和温度计的三颈烧瓶中依次加入5.2mL（5g，0.05mol）环己醇和25mL冰醋酸．
步骤2：开动搅拌器，将38mL次氯酸钠溶液（约1.8mol•L^-1）通过滴液漏斗逐渐加入到三颈烧瓶中，并使瓶内温度维持在30-35℃，加完后继续搅拌5min．
步骤3：用碘化钾淀粉试纸检验反应液，试纸呈蓝色，继续在合成装置中加入水、氯化铝和几粒沸石，加热蒸馏至蒸馏出液无油珠滴出为止．
步骤4：向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性，然后加入精制食盐使之变成饱和溶液，再将混合液倒入分液漏斗中，得到有机层．
回答下列问题：
（1）在合成装置中，甲仪器的名称是冷凝管；实验中应选用250mL（填“100mL”或“250mL”）的三颈烧瓶；滴液漏斗具有特殊的结构，主要目的是使所加液体顺利滴入三颈烧瓶中．
（2）用碘化钾淀粉试纸检验反应液，试纸呈蓝色，写出有关离子方程式ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-；若检验反应液时，试纸无明显现象，则接下来的一步操作是继续加入次氯酸钠，直至反应液使碘化钾淀粉试练变蓝，保证环已醇完全被氧化．
（3）步骤3中加入沸石，其作用是防止瀑沸．
（4）步骤4向馏出液中分批加入无水碳酸钠，其目的是将馏出液中的醋酸变成醋酸钠，提高沸点，有利分离子．
（5）把粗产品用产品精制装置精制，蒸馏收集155.6℃的馏分，得到3.9g产品，计算其产率为79.6%．（答案保留0.1%）
（6）为了检验环己酮是否纯净，比较合理的药品有AB（填编号）．
A．重铬酸钾溶液（K₂Cr₂O₇）  B．金属钠    C．新制Cu（OH）₂．

Answer 1

分析 （1）由装置图可知甲仪器的名称；三颈烧瓶中依次加入5.2mL环己醇和25mL冰醋酸，将40mL次氯酸钠溶液逐渐加入到反应瓶，在合成装置中再加入30mL水、3g氯化铝和几粒沸石，可知溶液的总体积大于100mL；滴液漏斗可以平衡漏斗和三颈烧瓶中的压强，便于液体流下；
（2）用碘化钾淀粉试纸检验反应液，试纸呈蓝色，说明有碘单质生成，根据电子得失守恒和元素守恒书写离子方程式；若检验反应液时，试纸无明显现象，则应继续加入次氯酸钠，直至反应液使碘化钾淀粉试练变蓝，保证环已醇完全被氧化；
（3）加入沸石可以防止瀑沸；
（4）加入无水碳酸钠至反应液呈中性，除去乙酸；
（5）环己酮的沸点为155.6℃；根据题中反应原理可知，5.2mL（5g，0.05mol）环己醇理论上可生成环己酮的质量为0.05mol×98g/mol=4.9g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算；
（6）检验环己酮是否纯净，即检验没有环己醇即可．

解答 解：（1）由图及常见仪器可知，甲仪器的名称是冷凝管，三颈烧瓶中依次加入5.2mL环己醇和25mL冰醋酸，将40mL次氯酸钠溶液逐渐加入到反应瓶，在合成装置中再加入30mL水、3g氯化铝和几粒沸石，可知溶液的总体积大于100mL，则三颈烧瓶的容量为250mL，滴液漏斗右边的玻璃导管可将下方的压强转移到上方，则其作用为使所加液体能顺利滴入三颈瓶中，
故答案为：冷凝管；250mL；使所加液体顺利滴入三颈烧瓶中；
（2）用碘化钾淀粉试纸检验反应液，试纸呈蓝色，说明有碘单质生成，反应的离子方程式为ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-，若检验反应液时，试纸无明显现象，则应继续加入次氯酸钠，直至反应液使碘化钾淀粉试练变蓝，保证环已醇完全被氧化，
故答案为：ClO^-+2CH₃COOH+2I^-═Cl^-+H₂O+I₂+2CH₃COO^-；继续加入次氯酸钠，直至反应液使碘化钾淀粉试练变蓝，保证环已醇完全被氧化；
（3）加入沸石可以防止液体在加热时瀑沸，
故答案为：防止瀑沸；
（4）加入无水碳酸钠至反应液呈中性，目的是将馏出液中的醋酸变成醋酸钠，提高沸点，有利分离子，
故答案为：将馏出液中的醋酸变成醋酸钠，提高沸点，有利分离子；
（5）环己酮的沸点为155.6℃，则对粗产品进行精制，蒸馏收集155.6℃的馏分，根据题中反应原理可知，5.2mL（5g，0.05mol）环己醇理论上可生成环己酮的质量为0.05mol×98g/mol=4.9g，所以产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{3.9g}{4.9g}$×100%=79.6%，
故答案为：155.6；79.6%；
（6）检验环己酮是否纯净，则检验没有环己醇即可，醇能与高锰酸钾、Na反应，而酮不能，
故答案为：AB．

点评 本题考查环己酮的制备实验，把握有机物的性质、制备实验中仪器的作用、混合物分离提纯等为解答的关键，侧重分析、实验能力的综合考查，题目难度中等．