Question

13．某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置（如圖甲），以環(huán)己醇制備環(huán)己烯．
已知：；
反應(yīng)物和生成物的物理性質(zhì)如表：

	密度（g/cm3）	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	溶解性
環(huán)已醇	0.96	25	161	能溶于水
環(huán)已烯	0.81	-103	83	難溶于水

（1）制備粗品：將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中，再加入1mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應(yīng)完全，在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品．
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝回流反應(yīng)物．
②試管C置于冰水浴中的目的是防止環(huán)己烯（或反應(yīng)物）揮發(fā)．
（2）制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等．加入飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環(huán)己烯在上層（填上或下），分液后用C（填序號）洗滌：
a．KMnO₄溶液  b．稀H₂SO₄  c．Na₂CO₃溶液

②再將環(huán)己烯按圖乙裝置蒸餾，冷卻水從f（填字母）口進(jìn)入；蒸餾時要加入生石灰的目的除去水分．
③圖乙蒸餾裝置收集產(chǎn)品時，控制的溫度應(yīng)在83℃左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是cd：
a．蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品；
b．環(huán)己醇實(shí)際用量多了；
c．制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出；
d．是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化
（3）區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品（是否含有反應(yīng)物）的方法是取適量產(chǎn)品投入一小塊金屬鈉，觀察是否有氣泡產(chǎn)生（或測定沸點(diǎn)是否為83℃）．

Answer 1

分析 以醇與濃硫酸混合加熱制烯烴的反應(yīng)原理為基礎(chǔ)制備環(huán)己烯的流程，實(shí)驗(yàn)過程包括液體混合物加熱、相互混溶液體混合物的分離提純的基本實(shí)驗(yàn)操作，涉及液體混合物加熱防暴沸、蒸汽的冷凝及蒸餾操作冷卻水的水流方向等操作注意點(diǎn)，另外還探究了如何提高產(chǎn)率及結(jié)合有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鑒別產(chǎn)品的純度．
（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制乙烯可知，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸；導(dǎo)管B比較長，能增加蒸汽間接與空氣的接觸面積，其作用是導(dǎo)氣和將生成的氣體物質(zhì)冷凝回流；
②冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化；
（2）①環(huán)己烯不溶于氯化鈉溶液，且密度比水小，分層后環(huán)己烯在上層，由于分液后環(huán)己烯粗品中還含有少量的酸和環(huán)己醇，聯(lián)想：制備乙酸乙酯提純產(chǎn)物時用c（Na₂CO₃溶液）洗滌可除去酸；
②為了使冷凝的效果更好，冷卻水從冷凝管的下口進(jìn)入，上口出；生石灰能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
③根據(jù)環(huán)己烯的沸點(diǎn)來分析，粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量；
（3）根據(jù)混合物沒有固定的沸點(diǎn)，而純凈物有固定的沸點(diǎn)，據(jù)此可判斷產(chǎn)品的純度，另外還可以根據(jù)環(huán)己醇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用醇能鈉反應(yīng)來判斷．

解答 解：（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制乙烯可知，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，導(dǎo)管B比較長，能增加與空氣的接觸面積，其作用是導(dǎo)氣和將生成的氣體物質(zhì)冷凝回流；
故答案為：防止暴沸；冷凝回流反應(yīng)物；
②冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化，故答案為：防止環(huán)己烯揮發(fā)；
（2）①環(huán)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(huán)己烯在上層；環(huán)己烯中含有碳碳雙鍵，可以被KMnO ₄溶液氧化，稀H₂SO₄不能除去，反而能引入新的酸性雜質(zhì)，只有Na₂CO ₃溶液，不能與環(huán)己烯反應(yīng)，可以與酸性雜質(zhì)反應(yīng)，可選；故答案為：上；c；
②為了使冷凝的效果更好，冷卻水從冷凝管的下口即f口進(jìn)入；生石灰能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，除去了殘留的水，得到純凈的環(huán)己烯；故答案為：f；除去了殘留的水；
③環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃，所以收集產(chǎn)品時，控制的溫度應(yīng)在83℃；若粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，另外此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)限度不可能達(dá)到100%，故答案為：83℃；cd；
（3）區(qū)別粗品與精品可加入金屬鈉，觀察是否有氣體產(chǎn)生，若無氣體，則是精品，另外根據(jù)混合物沒有固定的沸點(diǎn)，而純凈物有固定的沸點(diǎn)，通過測定環(huán)己烯粗品和環(huán)己烯精品的沸點(diǎn)，也可判斷產(chǎn)品的純度，故答案為：取適量產(chǎn)品投入一小塊金屬鈉，觀察是否有氣泡產(chǎn)生（或測定沸點(diǎn)是否為83℃）．

點(diǎn)評 本題以有機(jī)合成為載體，綜合考查了環(huán)己烯的制備，考查了學(xué)生運(yùn)用知識的能力，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)原理和方法，特別是實(shí)驗(yàn)的基本操作，學(xué)習(xí)中注意積累．