Question

【題目】實驗室可利用環己醇的氧化反應制備環己酮，反應原理和實驗裝置（部分夾持裝置略去）如下：

有關物質的物理性質見下表。

物質	沸點（℃）	密度（g/cm3，20℃）	溶解性
環己醇	161.1（97.8）*	0.96	能溶于水和醚
環己酮	155.6（95.0）*	0.95	微溶于水，能溶于醚
水	100.0	1.0

*括號中的數據表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點。

實驗中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL環己醇的A中，在55～65℃進行反應。反應完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100℃的餾分，得到主要含環己酮粗品和水的混合物。

(1)儀器D的名稱為_____。

(2)①滴加酸性Na2Cr2O7溶液時反應的離子方程式為______________；

②蒸餾不能分離環己酮和水的原因是_____。

(3)環己酮需要經過以下操作提純：

a.往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液

b.水層用乙醚（乙醚沸點34.6℃，易燃燒）萃取，萃取液并入有機層

c.加入無水MgSO4固體，除去有機物中少量的水

d.過濾

e.蒸餾、除去乙醚后，收集151～156℃餾分

①b中水層用乙醚萃取的目的是_____；

②上述操作a、d中使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有____、___，操作a中，加入NaCl固體的作用是_____。

(4)恢復至室溫時，分離得到純產品體積為8mL，則環己酮的產率為____。（保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】（直形）冷凝管 3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O 環己酮和水形成具有固定組成的混合物將一起蒸出 使水層中少量的有機物進一步被提取，提高產品的產量 漏斗 分液漏斗 降低環己酮的溶解度，增加水層的密度，有利于分層 80.8%

【解析】

(1)裝置D的名稱是冷凝管；

(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以將環己醇氧化為環己酮根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程式；

②環己酮能與水形成具有固定組成的混合物，兩者能一起被蒸出；

(3)①環己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機物進一步被提取，提高產品的產量；

②分液需要的主要儀器為分液漏斗，過濾需要漏斗； NaCl能增加水層的密度，降低環己酮的溶解，有利于分層；

(4)環己醇的質量=10mL×0.96g/mL=9.6g，理論上得到環己酮質量=9.408g，實際上環己酮質量=8mL×0.95g/mL=7.6g，環己酮產率=×100%。

(1)根據圖示可知裝置D的名稱是冷凝管，具有冷凝蒸汽作用；

(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以將環己醇氧化為環己酮根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程式：3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O；

②環己酮和水能形成具有固定組成的混合物，具有固定的沸點，蒸餾時能被一起蒸出，所以蒸餾難以分離環己酮和水的混合物。

(3)①環己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水層用乙醚萃取的目的是乙醚能作萃取劑，能將水中的少量的有機物進一步被提取，從而提高產品產量；

②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；NaCl能增加水層的密度，降低環己酮的溶解，更有利于分層；

(4)環己醇的質量=10mL×0.96g/mL=9.6g，理論上得到環己酮質量==9.408g，實際上環己酮質量=8mL×0.95g/mL=7.6g，環己酮產率=×100%=。