Question

【題目】環(huán)己烯是重要的化工原料。其實(shí)驗(yàn)室制備流程如下：

回答下列問題：

Ⅰ．環(huán)己烯的制備與提純

（1）原料環(huán)己醇中若含苯酚雜質(zhì)，檢驗(yàn)試劑為____________，現(xiàn)象為__________________。

（2）操作1的裝置如圖所示（加熱和夾持裝置已略去）。

①燒瓶A中進(jìn)行的可逆反應(yīng)化學(xué)方程式為________________________，濃硫酸也可作該反應(yīng)的催化劑，選擇而不用濃硫酸的原因?yàn)?/span>________________________（填序號）。

a．濃硫酸易使原料碳化并產(chǎn)生

b．污染小、可循環(huán)使用，符合綠色化學(xué)理念

c．同等條件下，用比濃硫酸的平衡轉(zhuǎn)化率高

②儀器B的作用為____________。

（3）操作2用到的玻璃儀器是____________。

（4）將操作3（蒸餾）的步驟補(bǔ)齊：安裝蒸餾裝置，加入待蒸餾的物質(zhì)和沸石，____________，棄去前餾分，收集83℃的餾分。

Ⅱ．環(huán)己烯含量的測定

在一定條件下，向環(huán)己烯樣品中加入定量制得的，與環(huán)己烯充分反應(yīng)后，剩余的與足量作用生成，用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液（以上數(shù)據(jù)均已扣除干擾因素）。

測定過程中，發(fā)生的反應(yīng)如下：

①

②

③

（5）滴定所用指示劑為____________。樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________（用字母表示）。

（6）下列情況會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低的是____________（填序號）。

a．樣品中含有苯酚雜質(zhì)

b．在測定過程中部分環(huán)己烯揮發(fā)

c．標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化

Answer 1

【答案】溶液 溶液顯紫色 a、b 減少環(huán)己醇蒸出 分液漏斗、燒杯 通冷凝水，加熱 淀粉溶液 b、c

【解析】

I.（1）檢驗(yàn)物質(zhì)時(shí)通常是利用該物質(zhì)的特殊性質(zhì)，或利用不同物質(zhì)間的性質(zhì)差異。苯酚能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)而醇不能，可依此設(shè)計(jì)用氯化鐵溶液檢驗(yàn)苯酚的存在；

（2）書寫陌生情境的化學(xué)方程式時(shí)，一定要將題給的所有信息挖掘出來，比如題給的反應(yīng)條件，如催化劑、加熱的溫度、此反應(yīng)已明確指出的“可逆”；

（3）催化劑選擇FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的理由分析，顯然要突出濃硫酸的缺點(diǎn)，突出FeCl3·6H2O的優(yōu)點(diǎn)；

（4）在發(fā)生裝置中加裝冷凝管，顯然是為了冷凝回流，提高原料的利用率。

（5）計(jì)算此問時(shí)盡可能采用關(guān)系式法，找到已知和未知之間的直接關(guān)系。

（6）誤差分析時(shí)，利用相關(guān)反應(yīng)式將量盡可能明確化。

I.（1）檢驗(yàn)苯酚的首選試劑是FeCl3溶液，原料環(huán)己醇中若含有苯酚，加入FeCl3溶液后，溶液將顯示紫色；

（2）①從題給的制備流程可以看出，環(huán)己醇在FeCl3·6H2O的作用下，反應(yīng)生成了環(huán)己烯，對比環(huán)己醇和環(huán)己烯的結(jié)構(gòu)，可知發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：，注意生成的小分子水勿漏寫，題目已明確提示該反應(yīng)可逆，要標(biāo)出可逆符號，FeCl3·6H2O是反應(yīng)條件（催化劑）別漏標(biāo)；此處用FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因分析中：a項(xiàng)合理，因濃硫酸具有強(qiáng)脫水性，往往能使有機(jī)物脫水至炭化，該過程中放出大量的熱，又可以使生成的炭與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：C+2H2SO4(濃) CO2↑+SO2↑+2H2O；b項(xiàng)合理，與濃硫酸相比，FeCl3·6H2O對環(huán)境相對友好，污染小，絕大部分都可以回收并循環(huán)使用，更符合綠色化學(xué)理念；c項(xiàng)不合理，催化劑并不能影響平衡轉(zhuǎn)化率；

②儀器B為球形冷凝管，該儀器的作用除了導(dǎo)氣外，主要作用是冷凝回流，盡可能減少加熱時(shí)反應(yīng)物環(huán)己醇的蒸出，提高原料環(huán)己醇的利用率；

（3）操作2實(shí)現(xiàn)了互不相溶的兩種液體的分離，應(yīng)是分液操作，分液操作時(shí)需要用到的玻璃儀器主要有分液漏斗和燒杯；

（4）題目中已明確提示了操作3是蒸餾操作。蒸餾操作在加入藥品后，要先通冷凝水，再加熱；如先加熱再通冷凝水，必有一部分餾分沒有及時(shí)冷凝，造成浪費(fèi)和污染；

II.（5）因滴定的是碘單質(zhì)的溶液，所以選取淀粉溶液比較合適；根據(jù)所給的②式和③式，可知剩余的Br2與反應(yīng)消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量之比為1：2，所以剩余 Br2的物質(zhì)的量為：n(Br2)余=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol，反應(yīng)消耗的Br2的物質(zhì)的量為（b-）mol，據(jù)反應(yīng)①式中環(huán)己烯與溴單質(zhì)1：1反應(yīng)，可知環(huán)己烯的物質(zhì)的量也為（b-）mol，其質(zhì)量為（b-）×82g，所以ag樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。

（6）a項(xiàng)錯(cuò)誤，樣品中含有苯酚，會發(fā)生反應(yīng)：，每反應(yīng)1molBr2，消耗苯酚的質(zhì)量為31.3g；而每反應(yīng)1mol Br2，消耗環(huán)己烯的質(zhì)量為82g；所以苯酚的混入，將使耗Br2增大，從而使環(huán)己烯測得結(jié)果偏大；b項(xiàng)正確，測量過程中如果環(huán)己烯揮發(fā)，必然導(dǎo)致測定環(huán)己烯的結(jié)果偏低；c項(xiàng)正確，Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液被氧化，必然滴定時(shí)消耗其體積增大，即計(jì)算出剩余的溴單質(zhì)偏多，所以計(jì)算得出與環(huán)己烯反應(yīng)的溴單質(zhì)的量就偏低，導(dǎo)致最終環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。