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环己酮是如图1种重要的化工原料、有机溶剂.设计下列实验制备环己酮:实验原理利用环己醇可在重铬酸钾溶液中氧化制得(副产物省略):副产物可能有己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)等.可

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环己酮是如图1种重要的化工原料、有机溶剂.
设计下列实验制备环己酮:
实验原理利用环己醇可在重铬酸钾溶液中氧化制得(副产物省略):
副产物可能有己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)等.可能用到的有关数据如下:
   相对分子量  密度/g•cm-3  熔点/℃  沸点/℃  溶解性
 环己醇  100  0.9618  26  161  微溶于水
 环己酮  0.8102  0.8102 -45  155.6  微溶于水
制备粗产品:
准确称取10.0g环己醇装于一只大烧杯里,分三次加入6g重铬酸钾和3mL浓硫酸,每加一次都要振摇混匀,并控制反应温度在55~60℃.反应约30min后温度开始下降,再放置15min,其间不断振荡,使反应液呈墨绿色为止.
作业帮
提纯产品:
步骤1:向反应液中加入适量蒸馏水,按下列装置如2行水蒸气蒸馏.
步骤2:收集所有馏出液,向馏出液中加入饱和食盐水,分液得到有机物.
步骤3:用乙醚萃取水溶液中有机物,将萃取液合并于有机化合物中.
步骤4:将有机混合物再装于下列装置L中,加入适量生石灰,再蒸馏,收集151~155℃馏分,得到产品6.5g.
请回答下列问题:
(1)重铬酸钾是强氧化剂,分批加入的目的是___.制备产品温度控制在55~60℃,应选择的加热方式是___(填“直接加热”或“水浴加热”).
(2)在提纯产品的步骤3中用乙醚萃取水溶液中有机物,其目的是___.
(3)在分馏中,如果用烧杯替代T仪器,产率可能会___( 填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同),如果用氯化钙替代生石灰,产率可能会___,如果温度计水银球高于支管口,产率可能会___.
(4)在实验过程中,是先___后___(填“A”或“B”,A为加热酒精灯,B为通冷凝水),冷凝管中进水口是___(填“a”或“b”),加热之前,应在L烧瓶中加入几块碎瓷片,其目的是___.
(5)设计一个简单实验证明含少量环己醇杂质的产品中是否有己二酸:___(写出步骤、现象和结论).
(6)根据上述数据,计算本实验产率为___.
A.65.0%            B.66.3%          C.68.6%          D.70.2%
▼优质解答
答案和解析
(1)环己醇在重铬酸钾溶液中被氧化成环己酮,重铬酸钾溶液较多时也可氧化成己二酸,所以重铬酸钾要分批加入;根据实验温度控制在55~60℃,所以可以用水浴的加热方式,
故答案为:减少副产物生成;水浴加热;
(2)环己酮微溶于水,所以在水溶液中有少量的环己酮,用乙醚萃取水溶液中有机物,可以减少产品损失,
故答案为:减少产品损失;
(3)烧杯口较大,部分环己酮能挥发,产率可能会偏低;生石灰能与副产物己二酸、水等反应,使这些物质不能被蒸馏出来,而氯化钙不能与己二酸反应,吸收的水在加热时也容易失去,所以如果用氯化钙替代生石灰,产率可能会偏高,温度计水银球高于支管口,蒸出的物质沸点偏高,蒸出的物质会增多,产率可能会偏高,
故答案为:偏低;偏高;偏高;
(4)为减少产物的损失,应先通冷凝水再加热,逆流冷却效果好,所以冷凝管中进水口是b,碎瓷片可以防止液体瀑沸,
故答案为:B; A;b; 防液体暴沸;
(5)根据己二酸能使碳酸氢钠溶液产生气泡,检验己二酸的存在,实验方案为取产品于试管,加入蒸馏水,再加入碳酸氢钠溶液,弱产生气泡,则含有己二酸.否则,不含己二酸,
故答案为:取产品于试管,加入蒸馏水,再加入碳酸氢钠溶液,弱产生气泡,则含有己二酸.否则,不含己二酸;
(6)10.0g环己醇的物质的量为
10.0
100
mol=0.1mol,生成的环己酮的物质的量为0.1mol,其质量为0.1×98g=9.8g,所以环己酮的产率=
实际产量
理论产量
×100%=
6.5g
9.8g
×100%=66.3%,故选B.