硝酸氧化环己醇实验装置图

A. 硝酸氧化环己醇制备己二酸实验过程

一、实验目的

1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法；

2、掌握重结晶、搅拌等基本操作。

二、实验原理

己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一，可以用硝酸氧化环己醇制得。

反应方程式如下：

三、实验药品及其物理常数

药品名称
分子量
用量
熔点

(℃)
沸点

(℃)
比重

(d420)
溶解性

(水)

环己醇
100.16
5.3 mL
24
160.9
0.96
微溶于水

硝酸(50%)
63
16 mL

溶于水

钒酸铵
116.99
0.01 g

其它
5％ NaOH溶液

四、主要仪器和材料

水浴锅 三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#，2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗 吸滤瓶 烧杯 冰 滤纸 水泵等.

五、实验装置

滴加、回流、尾气吸收装置

六、操作步骤

【操作要点及注意事项】

⑴ 搭装置：仪器的选用，搭配顺序，各仪器高度位置的控制要合理。

⑵ 检验气密性：实验产生的二氧化氮气体有毒，所以装置要求严密不漏气。注意尾气吸收装置中三角漏斗的高度。

⑶ 加料：环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。钒酸铵不可多加，否则产品发黄。

⑷ 滴加：本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快，以免反应过剧，引起爆炸。一般可在环己醇中加1mL水，一是减少环己醇因粘稠带来的损失，二是避免反应过剧。

⑸ 加热：可选择水浴加热，滴加完后继续用80-90 ℃水浴加热约15 min, 同时要摇动反应瓶，至几乎无棕色二氧化氮气体放出为止。

B. 谁可以告诉我有机化学实验己二酸的实验目的、环己醇、50%硝酸、钒酸氨的物理常数啊考试！急！！！谢了！

（1）温度太低，反应太慢，太高则副反应多。因为反应放出大量热，所以要控制滴内加速度，否则温度难以控容制。（2）为了让反应一开始就一直在适宜温度下进行，减少副反应。（3）反应的快慢和反应物浓度有关，开始时浓度高，滴加慢。（4）有差别，因为有副反应，且反应不充分。这个实验我做过，确实反应不充分。

C. 环己醇制备环己酮

环己醇氧化得到的是酮，酮只要选用合适的氧化剂和条件就不会再氧化下去。你内可以用一个烧瓶，里容面投入环己酮和重铬酸钾或者碱性高锰酸钾，然后上面加上一个分馏柱，反应过程中不断将沸点滴的环己酮蒸出来，可以防止继续被氧化。

当然也可以采用一些特殊试剂，比如用铬酐和吡啶络合而成的沙瑞特试剂或者铬酐溶于稀硫酸生成的琼斯试剂中氧化环己酮。这些氧化剂氧化性控制得好，不会发生进一步的开环反应

D. 实验室制备环己酮的反应原理为：其反应的装置示意图如图1（夹持装置、加热装置略去）：环己醇、环己酮、

（1）①仪器B的名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，不能立即接通冷凝水，防止骤冷将冷凝管炸裂，应该等到装置冷却后再通冷凝水，故答案为：停止加热，冷却后通自来水；
③环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏，故答案为：环已酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出；
（2）漂粉精和冰醋酸反应生成的次氯酸具有较强的氧化性，使用漂粉精和冰醋酸来代替，这样避免使用有毒的Na₂Cr₂O₇，故答案为：避免使用有毒的Na₂Cr₂O₇；（3）①联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，然后向有机层中加入无水MgSO₄，出去有机物中少量的水，然后过滤，除去硫酸镁晶体，再进行蒸馏即可，故答案为：cdba；
②加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，故答案为：增加水层的密度，有利于分层，减小产物的损失；
（4）由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn²⁺完全沉淀，并防止Co²⁺转化为Co（OH）₂沉淀，故答案为：b．

E. 实验二十用环己酮制备己二酸的纯化过程

蒋永生等以聚乙二醇为相转移催化剂，在功率为50W的超声波作用下，采用30%的硝酸氧化环己醇合成己二酸。在反应过程中，废气中的NO2质量浓度明显减小，吸收处理完全，减少了NO2对大气环境的污染，己二酸的产率可达到46%。采用稀硝酸氧化环己醇未见有明显产品生成，表明聚乙二醇-300有较好的催化效果，当相转移催化剂的用量为2%时，具有很明显的催化效果。超声波及相转移催化剂在反应中均有重要作用，超声波作用时间为40min最佳。马祖福等研究了以Na2WO4·2H2O为催化剂，磺基水杨酸为配体，采用清洁的双氧水为氧化剂催化氧化环己醇合成己二酸。采用正交设计的方法，综合考虑了催化剂与配体比例、催化剂用量及反应时间对反应的影响，以及各因素之间的相互作用对试验结果的影响，确立最佳反应条件。在反应初期形成过氧钨酸盐有机酸配位化合物，此活性中心不但具有载活性氧物种，而且具有一定的亲油性，使双相体系中发生在水相里的氧化和水解反应易于进行，催化效果较好。该反应操作简单，易于控制，且副产物只有水，是一种对环境友好的合成路线。王向宇等研究了以精苯为原料制备环己烯的工艺条件。精苯在钉催化剂的存在下控制一定的温度、压力可以生成环己烯和环己烷。苯的转化率为40%-50%，其中环己烯的选择性为80%。再在高硅沸石催化剂存在下，控制一定的浓度、压力，可使环己烯水化生成环己醇。环己烯的转化率为10%，环己醇的选择性为99%。环己醇被硝酸氧化即可制得己二酸。采用该工艺生产己二酸具有产品质量好，纯度高的特点。此外，精苯在部分加氢时的反应条件温和，加氢及水合反应均在液相中进行，操作安全，不需采取专门的安全措施；副产品少，环己烷是唯一的副产品，它也可以作为化学试剂出售；加氢和水合反应过程不像传统工艺那样产生一元酸、二元酸、酯等，废液量少，环保投资低，具有环保优势；生产过程不存在设备结垢问题，不存在堵塞问题，因此事故少、维修少；能耗低，生产成本较低。宫红等采用长链的伯铵或叔胺的硫酸盐为相转移催化剂，在Na2WO4·2H2O的作用下，以高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸。反应条件温和，不产生有毒气体，反应速度快、产率较高。值得注意的是，若不用此相转移催化剂，且没有控制好高锰酸钾的滴加量，会造成冲料而引起爆炸。杨秀英用聚乙二醇(PEG-6000)、十二烷基硫酸钠(SDS)等作为环己醇液相氧化制取己二酸的相转移催化剂，实验发现SDS在高锰酸钾氧化环己醇的反应中具有较好的相转移催化作用，改变了反应体系的微环境，能够提高己二酸的收率。Bfziat等使用廉价、清洁空气作为氧化剂，用碳作为载体，铂为催化剂C(Pt)：5.4%，在液相体系中由环己醇合成了己二酸。在温度423
K、压力5
MP时己二酸的转化率、选择性均为50%，主要副产物为戊二酸和丁二酸。该反应以清洁、廉价的空气作为氧化剂，对在水相中由环己醇合成有价值衍生物，也是一种比较理想的氧化方法。

F. 3、写出用硝酸氧化环己醇成为己二酸的平衡方程式（假定硝酸的分解产物完全是二氧化氮）。根据方程式计算己

5HNO3+C6H12O=HOOC(CH2)4COOH+5NO2+8H2O

G. （2012南京模拟）己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一．实验室用高锰酸钾氧化环己醇制己二酸的装置如图所

（1）步骤②中需维持反应温度45℃左右，防止温度过高，反应太剧烈不易控制，且内可能有副产品发生容降低己二酸的产率；温度过低，反应速率太慢，
故答案为：温度过高，反应太剧烈不易控制，且可能有副产品发生降低己二酸的产率；温度过低，反应速率太慢；
（2）向反应混合物中加入少量A固体直至点滴试验无紫色环为止，说明高锰酸钾被还原，应加入还原性物质，题中只有NaHSO₃能与高锰酸钾发生氧化还原反应，
故答案为：a；
（3）步骤④抽滤完毕或中途停止抽滤时，应防止倒吸，则应先断开漏斗与安全瓶的连接，再关闭水龙头，
故答案为：先断开漏斗与安全瓶的连接，再关闭水龙头；
（4）己二酸钾可与盐酸反应生成己二酸，故答案为：将己二酸的钾盐转化为己二酸；
（5）若要计算己二酸的产率，应知道环己醇的质量，则应知道环己醇的密度，故答案为：环己醇的密度；
（6）如是用硝酸氧化，硝酸钡还原，可生成氮氧化物等污染物，故答案为：产生氮氧化物，污染空气．

H. 浓硝酸氧化环己醇制备己二酸会产生哪些杂质

相对于己二酸产品会产生戊二酸丁二酸等二元酸“杂质”，会产生亚硝气，有硝酸离子残留。反应用催化剂等金属离子残留，
在整个系统中也会有极微量的铁离子，一般不影响质量。

I. (12分)某化学学习小组采用下图所提供的仪器装置（夹持仪器已略去）设计实验：验证浓硝酸的氧化性。实验表