Question

【題目】某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置（如圖），以環(huán)己醇制備環(huán)己烯。

已知：+H2O

(1)如圖1是實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置。則下列說法不正確的是（____）

A．右邊導(dǎo)管不插入飽和碳酸鈉溶液

B．試管D中油狀物在下層，飽和碳酸鈉溶液主要為了中和揮發(fā)出的乙酸

C．試管C中加入試劑的順序是：2mL濃硫酸→3mL乙醇→2mL冰醋酸

D．反應(yīng)結(jié)束后試管C液體可能會(huì)變黑色

(2)在制取乙酸乙酯的過程中，用濃硫酸作為催化劑有缺點(diǎn)，不能重復(fù)使用，而且副反應(yīng)較多。目前對該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合）。

同一反應(yīng)時(shí)間			同一反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度/℃	轉(zhuǎn)化率(%)	選擇性(%)*	反應(yīng)時(shí)間/h	轉(zhuǎn)化率(%)	選擇性(%)*
40	77.8	100	2	80.2	100
60	92.3	100	3	87.8	100
80	92.6	100	4	92.3	100
120	94.5	98.7	6	93.0	100
選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________（填字母）為該反應(yīng)的最佳條件。

A.120℃,4h B.80℃,6h C. 60℃,4h D.80℃,4h

(3)制備環(huán)己烯粗品（裝置如圖2）

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____________，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是____________。

②試管C置于冰水浴中的目的是_____________。

(4)制備環(huán)己烯精品

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_________層(填上或下)，放液時(shí)，若發(fā)現(xiàn)液體流不出來，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，還有________；分液后用_________ (填入編號(hào))洗滌；

a．NaHSO4溶液 b．Na2CO3溶液 c．稀H2SO4 d.溴水

在此制備過程中，加入飽和食鹽水的作用是__________________。

②對分離出來的環(huán)己烯再進(jìn)行蒸餾得到環(huán)己烯精品，為了區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品，某個(gè)小組設(shè)計(jì)了以下幾種方法，合理的是_________。

a．用酸性高錳酸鉀溶液 b．用金屬K c．用Na2CO3溶液 d.用NaOH溶液

Answer 1

【答案】B，C C 防暴沸 冷凝 防止環(huán)己烯揮發(fā) 上層 分液漏斗上口塞子未打開 b 增加水層的密度，有利于分層 b

【解析】

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(shí)驗(yàn)操作流程，涉及制備、分離提純及實(shí)驗(yàn)的綜合評價(jià)，制備過程中反應(yīng)混合液加熱時(shí)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(shí)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)根據(jù)酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作回答；

(2)根據(jù)轉(zhuǎn)化率高、選擇性高選擇反應(yīng)的最佳條件；

(3)①根據(jù)制乙烯實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，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(diǎn)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；

(4)①根據(jù)環(huán)己烯和環(huán)己醇的密度大小判斷上下層，少量酸性雜質(zhì)用碳酸鈉除，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，加入飽和食鹽水，是增加溶液的密度，利于分離；

②根據(jù)根據(jù)環(huán)己醇與環(huán)己烯的結(jié)構(gòu)差異來鑒別。

(1)制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)裝置，判斷

A．右邊導(dǎo)管不插入飽和碳酸鈉溶液，如插入飽和碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液會(huì)與揮發(fā)出的乙酸反應(yīng)，會(huì)引起倒吸，故A正確；

B．由于乙酸乙酯的密度比水小，試管D中油狀物在上層，飽和碳酸鈉溶液主要為了中和揮發(fā)出的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度，故B錯(cuò)誤；

C．試管C中加入試劑的順序是：3mL乙醇→2mL濃硫酸→2mL冰醋酸 ，如將乙醇加入濃硫酸中，濃硫酸的密度較大，會(huì)引起液體的飛濺，出現(xiàn)傷人的事故，故C錯(cuò)誤；

D．反應(yīng)到后期，若繼續(xù)升溫時(shí)，濃硫酸還可表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化為碳，一氧化碳或二氧化碳，自身還原為二氧化硫，此時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置里的液體可能由無色變?yōu)樽厣�，最后變�(yōu)楹谏�，�?/span>D正確；

(2)由表格中的同一反應(yīng)時(shí)間來看，60℃時(shí)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，且選擇性為100%，同一溫度時(shí)反應(yīng)時(shí)間選擇4小時(shí)轉(zhuǎn)化率較高，60℃,4h 的轉(zhuǎn)化率最高；

(3)①根據(jù)制乙烯實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，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(diǎn)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；

(4)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(shí)用c(飽和Na2CO3溶液)洗滌可除去酸，若發(fā)現(xiàn)液體流不出來，可能是分液漏斗上口塞子未打開；加入飽和食鹽水是為了增加水層的密度，有利于分層；

②環(huán)己醇和環(huán)己烯的官能團(tuán)分別是羥基和碳碳雙鍵，區(qū)分它們不能用酸性高錳酸鉀，由于酸性高錳酸鉀遇環(huán)己醇和環(huán)己烯都會(huì)褪色，用Na2CO3溶液，NaOH溶液都是分層，無法區(qū)分，選擇鉀，可以與粗品中的環(huán)己醇反應(yīng)釋放氫氣，精品沒有現(xiàn)象，可以區(qū)分。