《2025年5年高考3年模拟高中化学选择性必修第三册苏教版》

8. (2024 四川成都树德中学期末)环己酮可作为涂料和油漆的溶剂。在实验室中以环己醇为原料制备环己酮的原理和装置如图所示(夹持及加热装置略)。

已知:环己醇、环己酮的部分物理性质如下表(括号中的沸点数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的恒沸混合物的沸点)。

回答下列问题:
(1)仪器A的名称是三颈烧瓶。
(2)酸化${Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$溶液时不能选用盐酸,原因是Cr₂O₇²⁻+14H⁺+6Cl⁻=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O(用离子方程式表示)。
(3)该制备反应很剧烈,且放出大量的热。为控制反应体系温度在$55\sim 60\ ° C$范围内,可采取的措施一是加热方式选用水浴加热,二是在加入反应物时将Na₂Cr₂O₇(填化学式)缓慢滴加到其他试剂中。
(4)制备反应完成后,向混合物中加入适量水,蒸馏,收集$95\sim 100\ ° C$的馏分,得到主要含环己酮和水的混合物。采用先加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏,原因是使环己醇溶于水中，同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来，降低能耗。
(5)环己酮的提纯过程如下:
①在馏分中加$NaCl$固体至饱和,静置,分液,加$NaCl$的目的是降低环己酮在水中的溶解度，增大水层的密度，便于分层。
②加入无水${MgSO_{4}}$块状固体,目的是除去有机物中的少量水(或干燥)。
③过滤(填操作名称)后进行蒸馏,收集$150\sim 156\ ° C$的馏分。

答案： 8.答案
(1)三颈烧瓶
(2)Cr₂O₇²⁻+14H⁺+6Cl⁻=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O
(3)水浴加热 Na₂Cr₂O₇
(4)使环己醇溶于水中，同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来，降低能耗
(5)①降低环己酮在水中的溶解度，增大水层的密度，便于分层 ②除去有机物中的少量水(或干燥) ③过滤
解析
(1)由题中装置图知，仪器A的名称是三颈烧瓶。
(2)Na₂Cr₂O₇有很强的氧化性，能将盐酸氧化为Cl₂，反应的离子方程式为Cr₂O₇²⁻+14H⁺+6Cl⁻=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O。
(3)为控制反应体系温度在55~60℃范围内，可采取水浴加热的方式，且为了避免反应太过剧烈，短时间内放出大量热，在加入反应物时应将Na₂Cr₂O₇溶液缓慢滴加到其他试剂中。
(4)由题表中信息知，环己醇能溶于水，环己酮微溶于水，则采用先向反应完成后的混合物中加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏的原因是，使大部分没反应的环己醇溶于水中，同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来，减少环己醇被蒸出的比例，以降低能耗。
(5)①提纯环己酮过程中，在馏分中加NaCl固体至饱和，可提高溶液的极性、增大水层的密度，降低环己酮在水中的溶解度，便于混合液分层进而分离出环己酮；②无水MgSO₄块状固体是一种干燥剂，加入它可除去有机物中的少量水；③MgSO₄吸水后形成晶体，则需过滤后再进行蒸馏，收集150~156℃的馏分，即可得到环己酮。