Question

【題目】環己烯是重要的化工原料。其實驗室制備流程如下:

回答下列問題:

Ⅰ.環己烯的制備與提純

(1)原料環己醇中若含苯酚雜質，檢驗試劑為__________，現象為____________。

(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中進行的可逆反應化學方程式為__________________________________，濃硫酸也可作該反應的催化劑，選擇FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因為___________(填序號)。

a.濃硫酸易使原料炭化并產生SO2

b.FeCl3·6H2O污染小、可循環使用，符合綠色化學理念

c.同等條件下，用FeCl3·6H2O比濃硫酸的平衡轉化率高

②儀器B的作用為____________________________。

(3)操作2用到的玻璃儀器是__________________________。

Ⅱ.環己烯含量的測定

在一定條件下，向a g環己烯樣品中加入定量制得的b mol Br2，與環己烯充分反應后，剩余的Br2與足量KI作用生成I2，用c mol·L-1的Na2S2O3標準溶液滴定，終點時消耗Na2S2O3標準溶液V mL(以上數據均已扣除干擾因素)。

測定過程中，發生的反應如下:

①Br2+→

②Br2+2KI=I2+2KBr

③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

(4)滴定所用指示劑為__________________________。樣品中環己烯的質量分數為______________________(用字母表示)。

(5)下列情況會導致測定結果偏低的是__________________(填序號)。

a.樣品中含有苯酚雜質

b.在測定過程中部分環己烯揮發

c.Na2S2O3標準溶液部分被氧化

Answer 1

【答案】FeCl3溶液 溶液顯紫色 +H2O a、b 減少環己醇蒸出 分液漏斗、燒杯 淀粉溶液 ×100% b、c

【解析】

環己醇發生消去反應生成環己烯和水，環己烯不溶于水，飽和食鹽水溶解環己醇、氯化鐵，然后分液得到的水相中含有環己醇、氯化鐵，得到的有機相中含有環己烯，然后干燥、過濾、蒸餾得到環己烯。

Ⅰ．(1)苯酚能和氯化鐵溶液發生顯色反應；

(2)①燒瓶A中進行的可逆反應為環己醇的消去反應；濃硫酸具有強氧化性，能氧化原料，且FeCl36H2O污染小、可循環使用；

②儀器B能冷凝回流環己醇；

(3)操作2分離互不相溶的液體；

Ⅱ．(4)碘與淀粉變藍；根據消耗碘單質的量可知環己烯的物質的量，然后結合m=nM計算樣品中環己烯的質量分數；

(5)a．苯酚消耗的溴的物質的量偏大；

b．苯酚環己烯揮發，導致消耗的溴偏少，測定結果偏低；

c．Na2S2O3標準溶液部分被氧化，標準液消耗的體積增大。

環己醇發生消去反應生成環己烯和水，環己烯不溶于水，飽和食鹽水溶解環己醇、氯化鐵，然后分液得到的水相中含有環己醇、氯化鐵，得到的有機相中含有環己烯，然后干燥、過濾、蒸餾得到環己烯。

Ⅰ．(1)苯酚能和氯化鐵溶液發生顯色反應，所以可以用FeCl3溶液檢驗苯酚，苯酚和氯化鐵溶液混合溶液呈紫色；

(2)①燒瓶A中環己醇發生消去反應生成環己烯和水，該反應方程式為+H2O；由于濃硫酸具有強氧化性，易使原料炭化并產生SO2，從而降低環己烯產率，而FeCl36H2O污染小、可循環使用，符合綠色化學理念，所以選擇FeCl36H2O而不用濃硫酸，答案選a、b；

②儀器B能冷凝回流環己醇，所以B的作用是減少環己醇蒸出，增大環己醇利用率；

(3)操作2用于分離互不相溶的液態，操作方法為分液，需要的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯；

Ⅱ．(4)根據反應原理，反應中產生碘單質，碘與淀粉變藍，則指示劑可選用淀粉溶液；在一定條件下，向a g環己烯樣品中加入定量制得的bmolBr2，與環己烯充分反應后，剩余的Br2與足量KI作用生成I2，用c mol·L-1的Na2S2O3標準溶液滴定，終點時消耗Na2S2O3標準溶液V mL，根據反應①Br2+→，②Br2+2KI=I2+2KBr，③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，剩余Br2~ I2~2Na2S2O3，則剩余的溴單質物質的量= c mol·L-1×V×10-3L=mol，消耗的溴的物質的量=(b-)mol，由反應①可得，環己烯的物質的量=(b-)mol， 樣品中環己烯的質量分數=×100%=×100%；

(5)a．樣品中含有苯酚雜質，苯酚和溴發生取代反應生成三溴苯酚，導致消耗的Br2的物質的量偏大，計算結果偏高，故a不符合題意；

b．在測定過程中部分環己烯揮發導致環己烯質量減少，導致測定結果偏低，故b符合題意；

c．Na2S2O3標準溶液部分被氧化，標準液消耗的體積增大，導致消耗碘的物質的量偏大，則測定的剩余溴單質的偏大，環己烯的量偏小，計算結果偏低，故c符合題意。