Question

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

（1）制備粗品
將12.5mL環(huán)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(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暴沸，導(dǎo)管B除了導(dǎo)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(huán)己烯揮發(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
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(huán)己烯按圖2裝置蒸餾，冷卻水從g（填“f”或“g”）口進(jìn)入．
③收集產(chǎn)品時，控制的溫度應(yīng)在83℃左右，實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是c
a．蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品
b．環(huán)己醇實際用量多了
c．制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
（3）以下區(qū)分環(huán)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(huán)己烯經(jīng)兩步反應(yīng)合成1，3-環(huán)己二烯 （），試寫出該兩步反應(yīng)對應(yīng)的化學(xué)方程
式；．

Answer 1

分析 本題根據(jù)醇的消去反應(yīng)原理，利用環(huán)己醇制備環(huán)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(yīng)混合液加熱時為了防暴沸要加入碎瓷片，產(chǎn)物收集里要冷凝使之液化，防揮發(fā)，粗產(chǎn)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(chǎn)品純度分析，
（1）①根據(jù)制乙烯實驗的知識，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，由于生成的環(huán)己烯的沸點為83℃，要得到液態(tài)環(huán)己烯，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝作用，便于環(huán)己烯冷凝；
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，提純產(chǎn)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(jìn)入；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，餾分環(huán)己烯的沸點為83℃；
a、若提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；
b、制取的環(huán)己烯物質(zhì)的量增大，實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量；
c、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，而純凈物有固定的沸點，據(jù)此可判斷產(chǎn)品的純度，還可以根據(jù)環(huán)己醇與環(huán)己烯的結(jié)構(gòu)差異來鑒別；
（4）用環(huán)己烯經(jīng)兩步反應(yīng)合成1，3-環(huán)己二烯，可結(jié)合烯烴的加成和鹵代烴的消去反應(yīng)原理來分析．

解答 解：（1）①根據(jù)制乙烯實驗的知識，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，由于生成的環(huán)己烯的沸點為83℃，要得到液態(tài)環(huán)己烯，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝作用，便于環(huán)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(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，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（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(yīng)該和蒸汽的流向相反，冷卻水從下口（g）進(jìn)入，故答案為：g；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，餾分環(huán)己烯的沸點為83℃，故收集產(chǎn)品應(yīng)控制溫度在83℃左右；
a、蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品，提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量，故a錯誤；
b、環(huán)己醇實際用量多了，制取的環(huán)己烯的物質(zhì)的量增大，實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量，故b錯誤；
c、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，故c正確，故選c；
故答案為：83℃；c；
（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，而純凈物有固定的沸點，通過測定環(huán)己烯粗品和環(huán)己烯精品的沸點，也可判斷產(chǎn)品的純度，故答案為：bc；
（4）環(huán)己烯先與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，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(yīng)最后可得1，3-環(huán)己二烯，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
環(huán)己烯和水發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己醇，化學(xué)方程式為、，故答案為：、．

點評 本題考查了以環(huán)己醇制備環(huán)己烯的實驗方法，綜合考查了物質(zhì)的分離方法，冷凝，產(chǎn)量的分析等，難度適中，考查學(xué)生解決實際問題的能力．