Question

15．环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体．实验室常用铬酸氧化环己醇制备，但铬酸较贵且污染环境．某化学兴趣尝试用中学化学更常见的次氯酸钠代替铬酸制备环己酮．有关物质信息、实验流程及实验装置如下：
环己酮：无色或浅黄色透明液体，有强烈的刺激性臭味，密度（相对水=1）：0.95，熔点：-45℃，沸点：155℃，溶解度（100mL H₂O）：2.4g（31℃）．
主反应：

（1）回答下列问题：仪器A的名称是三颈烧瓶．
（2）在反应开始的5min，为了将体系温度维持在30～35℃，除了用冰水浴冷却外，采取的措施还有搅拌器搅拌、缓慢滴加NaClO溶液．
（3）加入足量的饱和NaHSO₃溶液时发生主要反应是ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-（用离子方程式表示）．
（4）①在实验流程两次蒸馏中都用到沸石防暴沸，下列关于沸石的说法正确的是AD．
A．实验室沸石也可用碎瓷片等代替
B．如果忘加沸石，可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C．当重新进行蒸馏时，用过的沸石可继续使用
D．沸石为多孔性物质，可使液体平稳地沸腾
②为将馏出液的pH调至中性，可以加入的试剂是BD．
A．稀盐酸    B．无水碳酸钠     C．浓硫酸     D．氢氧化钠固体
（5）调节pH后还需加入精制食盐，其目的是降低环己酮的溶解度，有利于环己酮分层，“取有机层”时使用的主要仪器是分液漏斗．

Answer 1

分析 本题是探究运用次氯酸钠氧化环己醇制备环己酮的实验流程，解题时要关注环己酮的物理性质，涉及制备与分离提纯，其中反应在三颈烧瓶中进行，此反应是放热反应，可通过冰水浴及控制反应物的用量等措施来控制温度，反应后的混合物分离时先用饱和NaHSO₃溶液除去过量的次氯酸钠，再通过连续二次蒸馏对混合物进行分离提纯，得到较纯净的目标产物；
（1）根据实验装置图及常见的仪器分析；
（2）搅拌加速热量传递，NaClO水解吸热；
（3）次氯酸根能将亚硫酸氢根氧化，利用饱和NaHSO₃溶液可除去过量的次氯酸钠；
（4）①液体混合物加热时通常加沸石防暴沸，如果忘记一定要待反应液冷却后再添加；
②分馏得到的液体显酸性，调整到中性，应添加碱性溶液；
（5）环己酮在氯化钠中的溶解度较小，环己酮和水互不相溶，或借鉴盐析的原理进行分离．

解答 解：（1）由实验装置图可知，图2中仪器A的名称是三颈烧瓶，故答案为：三颈烧瓶；
（2）为了将体系温度维持在30～35℃，要不断搅拌加速热量传递，同时通过控制反应物的用量，来控制反应速率，因此要缓慢滴加NaClO溶液，故答案为：搅拌器搅拌；缓慢滴加NaClO溶液；
（3）次氯酸根能将亚硫酸氢根氧化生成氯离子、硫酸根离子和氢离子，其离子方程式为：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-，故答案为：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；
（4）①A．实验室可用碎瓷片等代替沸石，正确；
B．如果忘加沸石，应停止加热，待冷却后再添加，错误；
C．当重新进行蒸馏时，用过的沸石不可继续使用，否则会引入杂质，错误；
D．沸石能防暴沸是因为为多孔性物质，可使液体平稳地沸腾，正确；
故答案为：AD；
②无水碳酸钠的溶液和氢氧化钠溶液都显碱性，可中和酸性溶液到中性，故答案为：BD；
（5）环己酮在氯化钠中的溶解度较小，有利于环己酮分层；环己酮和水互不相溶，静置后会分层，可用分液漏斗分离，所以选择的仪器为分液漏斗，故答案为：降低环己酮的溶解度，有利于环己酮分层；分液漏斗．

点评 本题以环己酮制备为载体，考查化学实验基本操作、离子反应、关系式计算等，题目难度中等，关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应，是对学生综合能力的考查．