Question

15．環(huán)己酮是重要化工原料，是制造尼龍、己內(nèi)酰胺和己二酸的主要中間體．實驗室常用鉻酸氧化環(huán)己醇制備，但鉻酸較貴且污染環(huán)境．某化學興趣嘗試用中學化學更常見的次氯酸鈉代替鉻酸制備環(huán)己酮．有關物質(zhì)信息、實驗流程及實驗裝置如下：
環(huán)己酮：無色或淺黃色透明液體，有強烈的刺激性臭味，密度（相對水=1）：0.95，熔點：-45℃，沸點：155℃，溶解度（100mL H₂O）：2.4g（31℃）．
主反應：

（1）回答下列問題：儀器A的名稱是三頸燒瓶．
（2）在反應開始的5min，為了將體系溫度維持在30～35℃，除了用冰水浴冷卻外，采取的措施還有攪拌器攪拌、緩慢滴加NaClO溶液．
（3）加入足量的飽和NaHSO₃溶液時發(fā)生主要反應是ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-（用離子方程式表示）．
（4）①在實驗流程兩次蒸餾中都用到沸石防暴沸，下列關于沸石的說法正確的是AD．
A．實驗室沸石也可用碎瓷片等代替
B．如果忘加沸石，可速將沸石加至將近沸騰的液體中
C．當重新進行蒸餾時，用過的沸石可繼續(xù)使用
D．沸石為多孔性物質(zhì)，可使液體平穩(wěn)地沸騰
②為將餾出液的pH調(diào)至中性，可以加入的試劑是BD．
A．稀鹽酸    B．無水碳酸鈉     C．濃硫酸     D．氫氧化鈉固體
（5）調(diào)節(jié)pH后還需加入精制食鹽，其目的是降低環(huán)己酮的溶解度，有利于環(huán)己酮分層，“取有機層”時使用的主要儀器是分液漏斗．

Answer 1

分析 本題是探究運用次氯酸鈉氧化環(huán)己醇制備環(huán)己酮的實驗流程，解題時要關注環(huán)己酮的物理性質(zhì)，涉及制備與分離提純，其中反應在三頸燒瓶中進行，此反應是放熱反應，可通過冰水浴及控制反應物的用量等措施來控制溫度，反應后的混合物分離時先用飽和NaHSO₃溶液除去過量的次氯酸鈉，再通過連續(xù)二次蒸餾對混合物進行分離提純，得到較純凈的目標產(chǎn)物；
（1）根據(jù)實驗裝置圖及常見的儀器分析；
（2）攪拌加速熱量傳遞，NaClO水解吸熱；
（3）次氯酸根能將亞硫酸氫根氧化，利用飽和NaHSO₃溶液可除去過量的次氯酸鈉；
（4）①液體混合物加熱時通常加沸石防暴沸，如果忘記一定要待反應液冷卻后再添加；
②分餾得到的液體顯酸性，調(diào)整到中性，應添加堿性溶液；
（5）環(huán)己酮在氯化鈉中的溶解度較小，環(huán)己酮和水互不相溶，或借鑒鹽析的原理進行分離．

解答 解：（1）由實驗裝置圖可知，圖2中儀器A的名稱是三頸燒瓶，故答案為：三頸燒瓶；
（2）為了將體系溫度維持在30～35℃，要不斷攪拌加速熱量傳遞，同時通過控制反應物的用量，來控制反應速率，因此要緩慢滴加NaClO溶液，故答案為：攪拌器攪拌；緩慢滴加NaClO溶液；
（3）次氯酸根能將亞硫酸氫根氧化生成氯離子、硫酸根離子和氫離子，其離子方程式為：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-，故答案為：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；
（4）①A．實驗室可用碎瓷片等代替沸石，正確；
B．如果忘加沸石，應停止加熱，待冷卻后再添加，錯誤；
C．當重新進行蒸餾時，用過的沸石不可繼續(xù)使用，否則會引入雜質(zhì)，錯誤；
D．沸石能防暴沸是因為為多孔性物質(zhì)，可使液體平穩(wěn)地沸騰，正確；
故答案為：AD；
②無水碳酸鈉的溶液和氫氧化鈉溶液都顯堿性，可中和酸性溶液到中性，故答案為：BD；
（5）環(huán)己酮在氯化鈉中的溶解度較小，有利于環(huán)己酮分層；環(huán)己酮和水互不相溶，靜置后會分層，可用分液漏斗分離，所以選擇的儀器為分液漏斗，故答案為：降低環(huán)己酮的溶解度，有利于環(huán)己酮分層；分液漏斗．

點評 本題以環(huán)己酮制備為載體，考查化學實驗基本操作、離子反應、關系式計算等，題目難度中等，關鍵根據(jù)實驗流程利用氧化還原反應判斷發(fā)生的離子反應，是對學生綜合能力的考查．