Question

【題目】環(huán)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(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(chǎn)生SO2

b.FeCl3·6H2O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FeCl3·6H2O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__________________________。

Ⅱ.環(huán)己烯含量的測定

在一定條件下，向a g環(huán)己烯樣品中加入定量制得的b mol Br2，與環(huán)己烯充分反應(yīng)后，剩余的Br2與足量KI作用生成I2，用c mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點時消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL(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:

①Br2+→

②Br2+2KI=I2+2KBr

③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

(4)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)。

(5)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.Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)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(huán)己醇蒸出 分液漏斗、燒杯 淀粉溶液 ×100% b、c

【解析】

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

Ⅰ．(1)苯酚能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

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

②儀器B能冷凝回流環(huán)己醇；

(3)操作2分離互不相溶的液體；

Ⅱ．(4)碘與淀粉變藍(lán)；根據(jù)消耗碘單質(zhì)的量可知環(huán)己烯的物質(zhì)的量，然后結(jié)合m=nM計算樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(5)a．苯酚消耗的溴的物質(zhì)的量偏大；

b．苯酚環(huán)己烯揮發(fā)，導(dǎo)致消耗的溴偏少，測定結(jié)果偏低；

c．Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化，標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積增大。

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

Ⅰ．(1)苯酚能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，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(huán)己醇發(fā)生消去反應(yīng)生成環(huán)己烯和水，該反應(yīng)方程式為+H2O；由于濃硫酸具有強氧化性，易使原料炭化并產(chǎn)生SO2，從而降低環(huán)己烯產(chǎn)率，而FeCl36H2O污染小、可循環(huán)使用，符合綠色化學(xué)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(huán)己醇，所以B的作用是減少環(huán)己醇蒸出，增大環(huán)己醇利用率；

(3)操作2用于分離互不相溶的液態(tài)，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(jù)反應(yīng)原理，反應(yīng)中產(chǎn)生碘單質(zhì)，碘與淀粉變藍(lán)，則指示劑可選用淀粉溶液；在一定條件下，向a g環(huán)己烯樣品中加入定量制得的bmolBr2，與環(huán)己烯充分反應(yīng)后，剩余的Br2與足量KI作用生成I2，用c mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點時消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，根據(jù)反應(yīng)①Br2+→，②Br2+2KI=I2+2KBr，③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，剩余Br2~ I2~2Na2S2O3，則剩余的溴單質(zhì)物質(zhì)的量= c mol·L-1×V×10-3L=mol，消耗的溴的物質(zhì)的量=(b-)mol，由反應(yīng)①可得，環(huán)己烯的物質(zhì)的量=(b-)mol， 樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=×100%；

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

b．在測定過程中部分環(huán)己烯揮發(fā)導(dǎo)致環(huán)己烯質(zhì)量減少，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，故b符合題意；

c．Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化，標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積增大，導(dǎo)致消耗碘的物質(zhì)的量偏大，則測定的剩余溴單質(zhì)的偏大，環(huán)己烯的量偏小，計算結(jié)果偏低，故c符合題意。