Question

9．某化學小組采用類似制乙酸乙酯的裝置（如圖1），以環己醇制備環己烯
已知：

（1）制備粗品
將12.5mL環己醇加入試管A中，再加入l mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應完全，在試管C內得到環己烯粗品．
①A中碎瓷片的作用是防暴沸，導管B除了導氣外還具有的作用是冷凝．
②試管C置于冰水浴中的目的是防止環己烯揮發．
（2）制備精品
①環己烯粗品中含有環己醇和少量酸性雜質等．加入飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環己烯在上層
層（填“上”或“下”），分液后用c （填入編號）洗滌．
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄   c．Na₂CO₃溶液
②再將環己烯按圖2裝置蒸餾，冷卻水從g（填“f”或“g”）口進入．
③收集產品時，控制的溫度應在83℃左右，實驗制得的環己烯精品質量低于理論產量，可能的原因是c
a．蒸餾時從70℃開始收集產品
b．環己醇實際用量多了
c．制備粗品時環己醇隨產品一起蒸出
（3）以下區分環己烯精品和粗品的方法，合理的是bc．
a．用酸性高錳酸鉀溶液        b．用金屬鈉       c．測定沸點     d．用FeCl₃溶液
（4）若用環己烯經兩步反應合成1，3-環己二烯 （），試寫出該兩步反應對應的化學方程
式；．

Answer 1

分析 本題根據醇的消去反應原理，利用環己醇制備環己烯的實驗操作流程，涉及制備、分離提純及實驗的綜合評價，制備過程中反應混合液加熱時為了防暴沸要加入碎瓷片，產物收集里要冷凝使之液化，防揮發，粗產品分離時涉及到分液和蒸餾二種分離操作，另外還探究了產品純度分析，
（1）①根據制乙烯實驗的知識，發生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，由于生成的環己烯的沸點為83℃，要得到液態環己烯，導管B除了導氣外還具有冷凝作用，便于環己烯冷凝；
②冰水浴的目的是降低環己烯蒸氣的溫度，使其液化；
（2）①環己烯不溶于氯化鈉溶液，且密度比水小，分層后環己烯在上層，由于分液后環己烯粗品中還含有少量的酸和環己醇，提純產物時用c（Na₂CO₃溶液）洗滌可除去酸；
②蒸餾時為了增加冷凝效果，冷卻水從下口（g）進入；
③根據表中數據可知，餾分環己烯的沸點為83℃；
a、若提前收集，產品中混有雜質，實際產量高于理論產量；
b、制取的環己烯物質的量增大，實驗制得的環己烯精品質量高于理論產量；
c、粗產品中混有環己醇，導致測定消耗的環己醇量增大，制得的環己烯精品質量低于理論產量；
（3）根據混合物沒有固定的沸點，而純凈物有固定的沸點，據此可判斷產品的純度，還可以根據環己醇與環己烯的結構差異來鑒別；
（4）用環己烯經兩步反應合成1，3-環己二烯，可結合烯烴的加成和鹵代烴的消去反應原理來分析．

解答 解：（1）①根據制乙烯實驗的知識，發生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，由于生成的環己烯的沸點為83℃，要得到液態環己烯，導管B除了導氣外還具有冷凝作用，便于環己烯冷凝．故答案為：防止暴沸；冷凝；
②冰水浴的目的是降低環己烯蒸氣的溫度，使其液化，故答案為：防止環己烯揮發．
（2）①環己烯是烴類，不溶于氯化鈉溶液，且密度比水小，振蕩、靜置、分層后環己烯在上層，由于分液后環己烯粗品中還含有少量的酸和環己醇，聯想：制備乙酸乙酯提純產物時用c（飽和Na₂CO₃溶液）洗滌可除去酸；故答案為：上層；c；
②蒸餾裝置要有冷凝管，為了增加冷凝效果，冷卻水的方向應該和蒸汽的流向相反，冷卻水從下口（g）進入，故答案為：g；
③根據表中數據可知，餾分環己烯的沸點為83℃，故收集產品應控制溫度在83℃左右；
a、蒸餾時從70℃開始收集產品，提前收集，產品中混有雜質，實際產量高于理論產量，故a錯誤；
b、環己醇實際用量多了，制取的環己烯的物質的量增大，實驗制得的環己烯精品質量高于理論產量，故b錯誤；
c、若粗產品中混有環己醇，導致測定消耗的環己醇量增大，制得的環己烯精品質量低于理論產量，故c正確，故選c；
故答案為：83℃；c；
（3）區別粗品與精品可加入金屬鈉，觀察是否有氣體產生，若無氣體，則是精品，另外根據混合物沒有固定的沸點，而純凈物有固定的沸點，通過測定環己烯粗品和環己烯精品的沸點，也可判斷產品的純度，故答案為：bc；
（4）環己烯先與氯氣發生加成反應，再與氫氧化鈉的混合溶液混合加熱，利用鹵代烴的消去反應最后可得1，3-環己二烯，發生反應的化學方程式為
環己烯和水發生加成反應生成環己醇，化學方程式為、，故答案為：、．

點評 本題考查了以環己醇制備環己烯的實驗方法，綜合考查了物質的分離方法，冷凝，產量的分析等，難度適中，考查學生解決實際問題的能力．