Question

己二酸是一种重要的有机二元酸，能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等，是合成尼龙-66的原料，工业上环己醇用硝酸氧化可得到己二酸，是典型的氧化还原反应。

△H<0

相关物理常数:

名称	相对分子质量	密度(20℃) g/cm^3	熔点(℃)	沸点(℃)	溶解度S(g100g溶剂)
水	乙醇	乙醚
环己醇	100	0.96	25.2	161		可溶	易溶
己二酸	146	1.36	151	265	可溶(S随温度降低而减小)	易溶	微溶

I.己二酸粗产品的制备

操作步骤:装置C中加入50mL中等浓度的硝酸(过量)，投入沸石，并逐一安 装装置A、装置B和温度计，磁力搅拌，将溶液混合均匀，并加热到80℃。用装置A滴加2滴环己醇，反应立即开始，温度随即上升到85~90℃，从装置A中小心地逐滴加入环己醇，将混合物在85-90℃下加热2-3 分钟，共加入1.000g环己醇。

请回答下列问题:

（1）反应需维持温度在85~90℃，最好采取______控温；试分析维持温度在85~90℃的原因:__________。

（2） 装置右侧烧杯中的NaOH 溶液的作用是:_______________。

II.己二酸粗产品的提纯及应用

操作流程：趁热倒出装置C 中的产品，在冷水中降温冷却，析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤，将晶体进行重结晶，再分别用3mL 冰水和乙醚洗涤己二酸晶体，继续抽滤，晶体再用3mL冰水洗涤一次，再抽滤。取出产品，干燥后称重，得干燥的己二酸0.860g。

请回答下列问题:

（3） 相比于普通过滤，抽滤的优点在于：_________

（4）在抽滤过程中，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因：___________。

（5）该实验的产率为: _______% (结果保留3 位有效数字)

（6）工业上用己二酸与乙二醇反应形成链状高分子化合物，写出化学方程式:________。

Answer

水浴 维持反应速率，并减少HNO3的挥发及分解，减少副反应的发生 吸收HNO3被还原生成的氮氧化物，防止污染空气 加快过滤速度，减少过滤过程中产品的变质，得到较干燥的产品 除去残留的HNO3，减小己二酸的损失 58.9

【解析】试题分析：本题考查己二酸的制备和提纯、产率的计算、有机方程式的书写。

（1）反应需维持温度在85~90℃，低于100℃，最好采取水浴控温。维持温度在85~90℃的原因：维持反应速率（或温度过低反应速率慢），减少HNO3的分解和挥发（或温度过高HNO3分解和挥发），减少副反应的发生。

（2）在反应中环己醇被氧化，HNO3被还原成氮氧化物，右侧烧杯中的NaOH溶液的作用是：吸收HNO3被还原生成的氮氧化物，防止污染大气。

（3）相比于普通过滤，抽滤的优点在于：减小压强加快过滤速率，减少过滤过程中产品的变质，得到较干燥的产品。

（4）己二酸中混有环己醇和HNO3，环己醇易溶于乙醚，己二酸微溶于乙醚，抽滤时用乙醚洗涤除去环己醇。HNO3易溶于水，己二酸在水中的溶解度随温度降低而减小，用冰水洗涤析出的己二酸晶体的原因：除去残留的HNO3，减少己二酸的损失。

（5）n（环己醇）=1.000g100g/mol=0.01mol，理论上生成己二酸物质的量为0.01mol，生成己二酸的质量为0.01mol146g/mol=1.46g，该实验的产率为100%=58.9%。

（6）己二酸属于二元酸，乙二醇属于二元醇，两者发生缩聚反应形成高分子化合物，反应的化学方程式为nHOOC（CH2）4COOH+nHOCH2CH2OH+（2n-1）H2O。