Question

【题目】己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酷化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下：

可能用到的有关数据如下：

实验步骤如下：

Ⅰ、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度为1.31g/cm），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇。

Ⅱ、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65 ℃之间。

Ⅲ、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃-90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止。

Ⅳ、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。

Ⅴ、粗产品经提纯后称重为5.7g。

请回答下列问题：

（1）滴液漏斗的细支管a的作用是________，仪器b的名称为________。

（2）己知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O

NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：_________________、__________________；

（3）向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：_________________________________。

（4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和________洗涤晶体。

（5）粗产品可用________法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为________。

Answer 1

【答案】

（1）平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的压强，使环己醇能够顺利流下，球形冷凝管（或冷凝管）

（2）2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2

（3）反应液暴沸冲出冷凝管；放热过多可能引起爆炸；产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中

（4）苯（5）重结晶，75%

【解析】

试题分析：（1）滴液漏斗的细支管a的作用是平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的压强，使环己醇能够顺利流下；该仪器有球形区域，仪器b的名称为：球形冷凝管（或冷凝管），冷水从冷凝管下口入，上口出，克服重力充满冷凝管，冷凝效果好；

（2）根据元素守恒，纯碱与NO和NO2反应，生成NaNO2、NaNO3，且放出CO2，反应的化学方程式为①NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2，②Na2CO3+2NO2═NaNO2+NaNO3+CO2；

（3）向三口烧瓶中滴加环己醇时，反应温度迅速上升，说明该反应为放热反应，需控制好环己醇的滴入速率，如果环己醇的滴入速率过快，反应温度高，反应液暴沸冲出冷凝管；可能引起爆炸；产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中；

（4）产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质，己二酸在水中的溶解度：15℃时1.44g，25℃时2.3g，温度高溶解度大，可用冰水洗涤，除去环己醇、硝酸，己二酸不溶于苯，最后用苯洗涤晶体，除去表面的杂质，避免产品损失；

（5）粗产品再溶解，再结晶析出，通过重结晶的方法提纯己二酸，

3×100 3×146

5.1948g m

m=7.58g

己二酸产率=×100%=75%。