Question

以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH₂)₄COO H]的实验流程如下：

其中“氧化”的实验过程：在250mL四颈烧瓶中加入50 mL水和3.18g碳酸钠，低速搅拌至碳酸钠溶解，缓慢加入9.48g(约0.060 mol)高锰酸钾，按图示搭好装置：

打开电动搅拌，加热至35℃，滴加3.2 mL(约 0.031 mol) 环己醇，发生的主要反应为： KOOC(CH₂)₄COOK  ∆H＜0

(1)“氧化”过程应采用____________加热

(2)“氧化”过程为保证产品纯度需要控制环己醇滴速的原因是：_______________。

(3)为证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴混合物，若观察到___________则表明反应已经完成。

(4)“趁热抽滤”后，用___________进行洗涤(填“热水”或“冷水")。

(5)室温下，相关物质溶解度如表：

化学式	己二酸	NaCl	KCl
溶解度g/100g水	1.44	35.1	33.3

“蒸发浓缩”过程中，为保证产品纯度及产量，应浓缩溶液体积至_________(填标号)

A.5mL    B.10mL   C.15mL       D.20mL

(6)称取己二酸(Mr-=146 g/mol)样品0.2920 g，用新煮沸的50 mL 热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.2000 mol/L NaOH 溶液滴定至终点，消耗 NaOH 的平均体积为 19.70 mL。NaOH 溶液应装于____________(填仪器名称)，己二酸样品的纯度为________。

Answer

水浴 为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下 未出现紫红色 热水 C 碱式滴定管 98.5%

【解析】

由题意可知，三颈烧瓶中加入3.18克碳酸钠和50mL水，低温搅拌使其溶解，然后加入9.48g高锰酸钾，小心预热溶液到35℃，缓慢滴加3.2mL环己醇，控制滴速，使反应温度维持在45℃左右，反应20min后，再在沸水浴上加热5min促使反应完全并使MnO2沉淀凝聚，加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾，趁热过滤得到MnO2沉淀和含有己二酸钾的滤液，用热水洗涤MnO2沉淀，将洗涤液合并入滤液，热浓缩使滤液体积减少至10mL左右，趁热小心加入浓硫酸，使溶液呈强酸性(调节pH＝1～2)，冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥，得己二酸白色晶体；

(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右；

(2)因为滴速对溶液的温度有影响，为保证产品纯度，需要控制反应温度；

(3)为证明“氧化”反应已结束，就是检验无高锰酸钾即可；

(4)根据减少物质的损失，结合物质溶解度与温度的关系分析；

(5)室温下，根据相关物质溶解度，“蒸发浓缩”过程中，要保证产品纯度及产量，就是生成的杂质要依然溶解在溶液中，据此计算应浓缩溶液体积；

(6)①根据仪器的特点和溶液的性质选取仪器；

②称取已二酸(Mr＝146g/mol)样品0.2920g，用新煮沸的50mL热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定至终点，进行平行实验及空白实验后，消耗NaOH的平均体积为19.70mL；设己二酸样品的纯度为ω，根据HOOC(CH2)4COOH～2NaOH计算。

(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右，要用35℃的热水浴；

(2)因为滴速对溶液的温度有影响，为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下，需要控制环己醇滴速；

(3)为证明“氧化”反应已结束，就是检验无高锰酸钾即可，所以在滤纸上点1滴混合物，若观察到未出现紫红色，即表明反应完全；

(4)根据步骤中分析可知要使生成的MnO2沉淀并充分分离MnO2沉淀和滤液，应趁热过滤；为减少MnO2沉淀的损失，洗涤时也要用热水洗涤；

(5)据题意，高锰酸钾约0.060mol，碳酸钠3.18g，0.030mol，根据元素守恒，得最后NaCl、KCl最多为0.060mol，质量分别为3.51g，4.47g，所需体积最少要10mL、13.4mL，为确保产品纯度及产量，所以应浓缩溶液体积至15mL；

(6)①氢氧化钠溶液呈碱性，需要的仪器是碱式滴定管；

②称取已二酸(Mr＝146g/mol)样品0.2920g，用新煮沸的50mL热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定至终点，进行平行实验及空白实验后，消耗NaOH的平均体积为19.70mL；设己二酸样品的纯度为ω，则：

＝

解得ω＝98.5%.