Question

8．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．某化學興趣興趣小組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、實驗流程如圖1及實驗裝置如圖2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，相對水的密度：0.95，熔點：-45℃，沸點：155℃，溶解度（100mL H₂O）：2.4g （31℃）．
                    回答下列問題：
（1）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）加入飽和NaHSO₃溶液時發(fā)生的主要反應是ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-（用離子方程式表示），確保加入的飽和NaHSO₃溶液已經(jīng)足量的實驗操作是用玻璃棒蘸（或用毛細管吸）取反應液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍色，則NaHSO₃溶液已足量．
（4）．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c．（填圖3對應的字母）．
（6）實驗條件的優(yōu)化對實驗成敗至關重要，小組成員覺得有必要對NaClO溶液的最佳濃度進行探究．他們配制了一系列不同濃度的NaClO溶液，并用滴定法標定．具體方法是：用移液管取10.00mL NaClO溶液于500mL容量瓶中定容，取25.00mL于錐形瓶中，加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標準溶液滴定至終點（用淀粉溶液作指示劑），三次平行實驗平均消耗Na₂S₂O₃標準溶液18.00mL，已知I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆．則該NaClO溶液的濃度是1.800mol/L．

Answer 1

分析 （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，已經(jīng)足量時溶液中無次氯酸根，可以用碘化鉀淀粉試紙檢驗是否有次氯酸根；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性；
（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；
（6）NaClO溶液中加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），發(fā)生的反應為：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標準溶液滴定，發(fā)生的反應為：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，根據(jù)已知反應物質(zhì)之間的關系計算．

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，而且NaClO水解吸熱，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-；已經(jīng)足量時溶液中無次氯酸根，取反應液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍色，則NaHSO₃溶液已足量，
故答案為：ClO^-+HSO₃^-═Cl^-+H⁺+SO₄^2-；用玻璃棒蘸（或用毛細管吸）取反應液涂在碘化鉀淀粉試紙上，若不顯藍色，則NaHSO₃溶液已足量；
（4）由（3）中分析可知溶液呈酸性，可加入無水碳酸鈉或氫氧化鈉固體，可以使溶液變?yōu)橹行�，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，可用分液漏斗分離，所以選擇的儀器為圖3中的c，
故答案為：降低環(huán)己酮的溶解度，有利于環(huán)己酮分層；c；
（6）設NaClO溶液的濃度是x，
NaClO溶液中加入適量稀鹽酸和KI固體（足量），發(fā)生的反應為：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，
再用0.1000mol/L Na₂S₂O₃標準溶液滴定，發(fā)生的反應為：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，
則        ClO^-～I₂ ～2Na₂S₂O₃
           1            2
10×10^-3×x×$\frac{25}{500}$     0.1000×18×10^-3
解得x=1.800mol/L，
故答案為：1.800mol/L．

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．