Question

9．環(huán)己酮是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于制造己內(nèi)酰胺和己二酸．
+Na₂Cr₂O₇+H₂SO₄$\stackrel{55℃～60℃}{→}$+H₂O
實(shí)驗(yàn)室可用環(huán)己醇氧化制取環(huán)己酮（已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)）：環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質(zhì)見下表：

物質(zhì)	沸點(diǎn)（℃）	密度（g•cm-3，20℃）	溶解性
環(huán)己醇	161.1（97.8）*	0.9624	能溶于水和醚
環(huán)己酮	155.6（95）*	0.9478	微溶于水，能溶于醚
水	100.0	0.9982

*括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將重鉻酸鈉溶于適量水，邊攪拌邊慢慢加入濃H₂SO₄，將所得溶液冷至室溫備用．
②在一圓底燒瓶（乙）中加入適量環(huán)己醇，并將①中溶液分三次加入圓底燒瓶，每加一次都應(yīng)振搖混勻．
控制瓶?jī)?nèi)溫度在55℃～60℃之間，充分反應(yīng)0.5h．
③向②反應(yīng)后的圓底燒瓶?jī)?nèi)加入少量水，并接入圖所示裝置中，將T形管的活塞K打開，甲瓶中有適量水，加熱甲，至有大量水蒸氣沖出時(shí)，關(guān)閉K，同時(shí)接通冷凝水．
④將步驟③錐形瓶中收集到的液體經(jīng)過以下一系列操作可得純凈的環(huán)己酮：a、蒸餾，除去乙醚后，收集151℃～155℃餾分；b、水層用乙醚（乙醚沸點(diǎn)34.6℃，易燃燒，當(dāng)空氣中含量為1.83～48.0%時(shí)易發(fā)生爆炸）萃取，萃取液并入有機(jī)層；c、過濾；d、往液體中加入NaCl 固體至飽和，靜置，分液； e、加入無水MgSO₄固體．根據(jù)以上步驟回答下列問題：
（1）步驟①所得溶液分三次加入環(huán)己醇的原因是環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮為放熱反應(yīng)，防止溫度過高副反應(yīng)增多．
（2）步驟③利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是蒸餾出產(chǎn)品環(huán)已酮，實(shí)驗(yàn)過程中要經(jīng)常檢查甲中玻管內(nèi)的水位．若玻管內(nèi)的水位升高過多，其可能原因是系統(tǒng)有堵塞現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)立即采取的措施是打開止水夾K（讓水蒸汽發(fā)生器和大氣相通）．
（3）步驟④中操作的正確順序是d b e c a，上述操作c、d中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需漏斗、分液漏斗，在上述操作d中加入NaCl 固體的作用是增加水層的密度，有利于分層，e中加入無水MgSO₄的作用是干燥劑，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為水浴加熱．
（4）寫出該實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的一個(gè)副反應(yīng)的化學(xué)方程式．

Answer 1

分析 （1）環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮為放熱反應(yīng)；
（2）蒸餾出產(chǎn)品環(huán)已酮；玻管內(nèi)的水位升高過多，說明壓強(qiáng)過大；
（3）環(huán)己酮的提純時(shí)應(yīng)首先加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，將水與有機(jī)物更容易分離開來，然后向有機(jī)層中加入無水MgSO₄，出去有機(jī)物中少量的水，然后過濾，除去硫酸鎂晶體，再進(jìn)行蒸餾即可；分液需要的主要儀器為分液漏斗，過濾需要由漏斗組成的過濾器；
（4）羥基能發(fā)生消去反應(yīng)．

解答 解：（1）環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮為放熱反應(yīng)，溫度過高會(huì)引起副反應(yīng)，故答案為：環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮為放熱反應(yīng)，防止溫度過高副反應(yīng)增多；
（2）蒸餾出產(chǎn)品環(huán)已酮；玻管內(nèi)的水位升高過多，說明壓強(qiáng)過大，系統(tǒng)有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)讓水蒸汽發(fā)生器和大氣相通，故答案為：蒸餾出產(chǎn)品環(huán)已酮；系統(tǒng)有堵塞現(xiàn)象；打開止水夾K（讓水蒸汽發(fā)生器和大氣相通）；
（3）環(huán)己酮的提純時(shí)應(yīng)首先加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，水與有機(jī)物更容易分離開，然后向有機(jī)層中加入無水MgSO₄，除去有機(jī)物中少量的水，然后過濾，除去硫酸鎂晶體，再進(jìn)行蒸餾即可，則操作為d b e c a；
分液需要的主要儀器為分液漏斗，過濾需要由漏斗組成的過濾器；聯(lián)系制取肥皂的鹽析原理，即增加水層的密度，有利于分層，環(huán)己酮的提純時(shí)應(yīng)首先加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，將水與有機(jī)物更容易分離開來；乙醚沸點(diǎn)34.6℃，可用水浴加熱，
故答案為：d b e c a；漏斗、分液漏斗；增加水層的密度，有利于分層；干燥劑；水浴加熱；
（4）羥基能發(fā)生消去反應(yīng)，，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生的讀圖、識(shí)表能力，能夠迅速在圖、表中提取到有用信息，利用信息解決有關(guān)問題．主要考查知識(shí)點(diǎn)還有：過濾、分液以及等效氫等知識(shí)，學(xué)生要善于整合表中數(shù)據(jù)獲取信息，準(zhǔn)確把握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，尤其是物質(zhì)的分離和提純實(shí)驗(yàn)操作是高中階段經(jīng)�？疾榈膯栴}，題目難度中等．