有机化学实验考试复习题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机化学实验,习题及解答,有机化学实验习题及解答,有机化学实验教学经长期发展，已形成了独立的教学,体系。实验课的任务不仅是验证、巩固和加深课堂所学的,理论知识，更重要的是培养学生实验操作能力、综合分析,和解决问题的能力，养成严肃认真、实事求是的科学态度,和严谨的工作作风；培养学生积极思维，勇于实践，敢于,动手，不怕挫折，逐步掌握科学研究方法的创新能力，以,提高学生的综合素质。,为便于学习，我们在制作了有机化学实验的网上预习,课件的同时，又制作了有机化学实验习题及解答课件，以,全面提高有机化学实验课的教学质量。,本课件将有机化学实验的习题分为以下五类：,思考题实验操作题实验装置题判断题填空题,一、基本操作知识,1.,学生实验中经常使用的冷凝管有哪些？各用在什么地方？,答：,学生实验中经常使用的冷凝管有：直形冷凝管，,球形冷凝,管，空气冷凝管及刺形分馏柱等。直形冷凝管一般用于沸点低于,140,的液体有机化合物的沸点测定和蒸馏操作中；沸点大于,140,的有机化合物的蒸馏可用空气冷凝管。球形冷凝管一般用于回流反,应即有机化合物的合成装置中,(,因其冷凝面积较大，冷凝效果好,),；,刺形分馏柱用于精馏操作中，即用于沸点差别不太大的液体混合物,的分离操作中。,答：,反应中生成的有毒和刺激性气体,(,如卤化氢、二氧化硫,),或,反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体,(,如氯气,),，进入空气中会污染环境，此时要用气体吸收装置吸收有害气体。选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。可以,2.,什么时候用气体吸收装置？如何选择吸收剂？,用物理吸收剂，如用水吸收卤化氢；也可以用化学吸收剂，如用氢,氧化钠溶液吸收氯和其它酸性气体。,3.,有机实验中，什么时候用蒸出反应装置？蒸出反应装置有哪些形式？,答：,在有机实验中，有两种情况使用蒸出反应装置：,一种情况是反应是可逆平衡的，随着反应的进行，常用蒸,出装,置随时将产物蒸出，使平衡向正反应方向移动。,另一种情况是反应产物在反应条件下很容易进行二次反应，需,及时将产物从反应体系中分离出来，以保持较高的产率。,蒸出反应装置有三种形式：蒸馏装置、分馏装置和回流分水装,置。,4.,有机实验中有哪些常用的冷却介质？应用范围如何？,答：,有机实验中常用的冷却介质有：自来水，冰,-,水，冰,-,盐,-,水,等，分别可将被冷却物冷却至室温，室温以下及,0,以下。,5.,有机实验中，玻璃仪器为什么不能直接用火焰加热？有哪些间,接加热方式？应用范围如何？,答：,因为直接用火焰加热，温度变化剧烈且加热不均匀，易造,成玻璃仪器损坏；同时，由于局部过热，还可能引起有机物的分解，,缩合，氧化等副反应发生。,间接加热方式和应用范围如下：在石棉网上加热，但加热仍很,不均匀。水浴加热，被加热物质温度只能达到,80,以下，需加热至,100,时，可用沸水浴或水蒸气加热。电热套空气浴加热，对沸点,高于,80,的液体原则上都可使用。油浴加热，温度一般在,100-250,之间，可达到的最高温度取决于所用油的种类，如甘油适用于,100-150,；透明石蜡油可加热至,220,，硅油或真空泵油再,250,时仍很稳定。砂浴加热，可达到数百度以上。熔融盐加热，等量的,KNO,3,和,NaNO,3,在,218,熔化，在,700,以下稳定，含有,40%NaNO,2,，,7%NaNO,3,和,53%KNO,3,的混合物，在,142,熔化，使用范围为,150-,500,。,7.,如何除去液体化合物中的有色杂质？如何除去固体化,合物中的,有色杂质？除去固体化合物中的有色杂质时应注意什么？,答：,除去液体化合物中的有色杂质，通常采用蒸馏的方法，因,为杂质的相对分子质量大，留在残液中。除去固体化合物中的有色,杂质，通常采用在重结晶过程中加入活性炭，有色杂质吸附在活性,炭上，在热过滤一步除去。除去固体化合物中的有色杂质应注意：,(1),加入活性炭要适量，加多会吸附产物，加少，颜色脱不掉；,(2),不能在沸腾或接近沸腾的温度下加入活性炭，以免暴沸；,(3),加入活性炭后应煮沸几分钟后才能热过滤。,8.,减压过滤的优点有：,(1),；,(2),；,；,答：,(,1),过滤和洗涤速度快；,(2),固体和液体分离的比较完全；,(3),滤出的固体容易干燥。,画出减压过滤的装置图,在重结晶过程中，必须注意哪几点才能使产品的产率高、质量好？,答：,1.,正确选择溶剂；,2.,溶剂的加入量要适当；,3.,活性炭脱色时，一是加入量要适当，二是切忌在沸腾时,加入活性炭；,4.,吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热；,5.,滤液应自然冷却，待有晶体析出后再适当加快冷速度，,以确保晶形完整；,6.,最后抽滤时要尽可能将溶剂除去，并用母液洗涤有残留 品的烧杯。,重结晶,2.,选择重结晶用的溶剂时，应考虑哪些因素？,答：,(1),溶剂不应与重结晶物质发生化学反应；,(2),重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化，即,高温时溶解,度大，而低温时溶解度小；,(3),杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小；,(4),溶剂应容易与重结晶物质分离；,(5),溶剂应无毒，不易燃，价格合适并有利于回收利用。,3.,重结晶操作中，活性炭起什么作用？为什么不能在溶液沸腾时加入？,答：,(1),重结晶操作中，活性炭起脱色和吸附作用。,(2),千万不能在溶液沸腾时加入，否则会引起暴沸，使溶液溢出，造成产品损失。,4.,重结晶时，如果溶液冷却后不析出晶体怎么办？,答：,可采用下列方法诱发结晶：,5.,重结晶的目的是什么？怎样进行重结晶？,答：,从有机反应中得到的固体产品往往不纯，其中夹杂一些副,产物、不反应的原料及催化剂等。纯化这类物质的有效方法就是选,择合适的溶剂进行重结晶，其目的在于获得最大回收率的精制品。,进行重结晶的一般过程是：,1.,将待重结晶的物质在溶剂沸点或接近溶剂沸点的温度下溶解,在合适的溶剂中，制成过饱和溶液。若待重结晶物质的熔点较溶剂,的沸点低，则应制成在熔点以下的过饱和溶液。,1,2.,若待重结晶物质含有色杂质，可加活性碳煮沸脱色。,3.,趁热过滤以除去不溶物质和活性碳。,4.,冷却滤液，使晶体从过饱和溶液中析出，而可溶性杂质仍留,在溶液里。,5.,减压过滤，把晶体从母液中分离出来，洗涤晶体以除去吸附,在晶体表面上的母液。,熔点的测定,思考题,1.,测定熔点时，遇到下列情况将产生什么结果？,(1),熔点管壁太厚；,(2),熔点管不洁净；,(3),试料研的不细或装得,不实；,(4),加热太快；,(5),第一次熔点测定后，热浴液不冷却立即做,第二次；,(6),温度计歪斜或熔点管与温度计不附贴。,答：,(1),熔点管壁太厚，影响传热，其结果是测得的初熔温度,偏高。,(2),熔点管不洁净，相当于在试料中掺入杂质，其结果将导致,测得的熔点偏低。,(3),试料研得不细或装得不实，这样试料颗粒之间空隙较大，,其空隙之间为空气所占据，而空气导热系数较小，结果导致熔距加,大，测得的熔点数值偏高。,(4),加热太快，则热浴体温度大于热量转移到待测样品中的转,移能力，而导致测得的熔点偏高，熔距加大。,(5),若连续测几次时，当第一次完成后需将溶液冷却至原熔点,温度的二分之一以下，才可测第二次，不冷却马上做第二次测量，,测得的熔点偏高。,(6),齐列熔点测定的缺点就是温度分布不均匀，若温度计歪斜,或熔点管与温度计不附贴，这样所测数值会有不同程度的偏差。,2.,是否可以使用第一次测定熔点时已经熔化了的试料使其固化后,做第二次测定？,答：,不可以。因为有时某些物质会发生部分分解，有些物质则,可能转变为具有不同熔点的其它结晶体。,3.,测得,A,、,B,两种样品的熔点相同，将它们研细，并以等量混合,(1),测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽；,(2),测得混合物的熔点与,纯,A,、纯,B,的熔点均相同。试分析以上情况各说明什么？,答：,(1),说明,A,、,B,两个样品不是同一种物质，一种物质在此充,当了另一种物质的杂质，故混合物的熔点降低，熔程增宽。,(2),除少数情况（如形成固熔体）外，一般可认为这两个样品为,同一化合物。,4.,测定熔点时，常用的浴液体有哪些？如何选择？,答：,测定熔点时，常用的热浴有液体石蜡，甘油，浓硫酸，磷,酸，硅油以及浓硫酸与硫酸钾按一定比例配制的饱和溶液等。,可根据被测物的熔点范围选择导热液，如：,(1),被测物熔点,140,时，可选用浓硫酸，但不要超过,250,，,因此时浓硫酸产生的白烟，防碍温度的读数；,(3),被测物熔点,250,时，可选用浓硫酸与硫酸钾的饱和溶液；,浓硫酸：硫酸钾,=7,：,3,（重量）可加热到,325,；浓硫酸：硫酸,钾,3,：,2(,重量,),可加热到,365,；还可用磷酸,(,可加热到,300),或硅,油,(,可加热到,350),，但价格较贵，实验室很少使用。,判断题,1.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),熔点管不干净，测定熔点时不易观察，但不影响测定结果。,(2),样品未完全干燥，测得的熔点偏低。,答：,(1)(2),。,2.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),样品中含有杂质，测得的熔点偏低。,(2)A,、,B,两种晶体的等量混合物的熔点是两种晶体的熔点的算,术平均值。,答：,(1)(2),。,3.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),在低于被测物质熔点,10-20,时，加热速度控制在每分钟升,高,5,为宜。,(2),样品管中的样品熔融后再冷却固化仍可用于第二次测熔点。,答：,(1)(2),。,4.,判断下列叙述，对者画，错者画,。,(1),熔点管壁太厚，测得的熔点偏高。,(2),熔点管底部未完全封闭，有针孔，测得的熔点偏高。,答：,（,1,）（,2,）,。,5.,下图是齐列熔点测定装置，请指出图中的错误，并说明理由。,答：,该图有以下六处错误：,1.,加热位置应在提氏管的旁测，以保证热浴体呈对流循环，温,度分布均匀。,2.,热浴体加入量过多。,3.,温度计水银球应位于提氏管上下两交叉管口中间，试料应位,于温度计水银球的中间，以保证试料均匀受热测温准确。,4.,试料加入量过多，使熔程增宽。,5.,橡皮圈浸入热浴体中，易因橡皮圈溶涨而使熔点管脱落而落,污染热浴体。,6.,塞子应用开口塞，以防因管内空气膨胀将塞子冲出；另一方,面便于观察温度。,填空,A,：试样有杂质；,B,：试样不干燥；,C,：熔点管太厚；,D,：温度上升太慢。,答：,C,2.,测定熔点使用的熔点管,(,装试样的毛细管,),一般外径为,，长,约,；装试样的高度约为,，要装得,和,。,答：,11.2 mm,；,7080 mm,；,23 mm,；均匀；结实。,1.,测定熔点时，使熔点偏高的因素是,(),。,实验操作,1.,用齐列管法测定熔点时应注意那些问题？,答：,用齐列管法测定熔点时应注意：,(1),热浴的选择（根据被测物的熔点范围选择热浴）。,(2),热浴的用量（以热浴的液位略高于齐列管上叉口为宜）。,(3),试料应研细且装实。,(4),熔点管应均匀且一端要封严,(,直径,=11.2 mm,；长度,L=7080,mm,为宜,),。,(5),安装要正确，掌握“三个中部”即温度计有一个带有沟槽的单,孔塞固定在齐列管的中轴线上，试料位于温度计水银球的中部，水水银球位于齐列管上，下交叉口中间部位。,(6),加热部位要正确。,(7),控制好升温速度,。,蒸馏与沸点的测定,1.,沸石,(,即止暴剂或助沸剂,),为什么能止暴？如果加热后才发现没,思考题,加沸石怎么办？由于某种原因中途停止加热，再重新开始蒸馏时，,是否需要补加沸石？为什么？,答：,(,1,),沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产,生一股稳,定而细小的空气泡流，这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体,中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸,腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。,(,2,),如果加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却,后再补加，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至,使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。,(,3,),中途停止蒸馏，再重新开始蒸馏时，因液体已被吸入沸石的,空隙中，再加热已不能产生细小的空气流而失效，必须重新补加沸,石。,2.,冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？为什么？,答：,冷凝管通水是由下而上，反过来不行。因为这样冷凝管不,能充满水，由此可能带来两个后果：其一，气体的冷凝效果不好。,其二，冷凝管的内管可能炸裂。,3.,蒸馏时加热的快慢，对实验结果有何影响？为什么？,答：,蒸馏时加热过猛，火焰太大，易造成蒸馏瓶局部过热现象，,使实验数据不准确，而且馏份纯度也不高。加热太慢，蒸气达不到,支口处，不仅蒸馏进行得太慢，而且因温度计水银球不能被蒸气包,围或瞬间蒸气中断，使得温度计的读数不规则，读数偏低。,4.,在蒸馏装置中，温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结,果？,答：,如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达,到温度计,水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的,温度范围集取馏份，则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏,高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集,量偏少。,如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上，测定沸点时，,数值将偏高。但若按规定的温度范围集取馏份时，则按此温度计位,置集取的馏份比要求的温度偏低，并且将有一定量的该收集的馏份,误认为后馏份而损失。,5,如果液体具有恒定的沸点，能否认为它是单纯物质？为什么？,答：,如果液体具有恒定的沸点，不能认为它是单纯物质。因为,有些液体能与其它组份化合物形成二元或三元恒沸物，它们也有恒,定的沸点，但确是混合物，而不是单纯物质。,判断题,1.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),用蒸馏法、分馏法测定液体化合物的沸点，馏出物的沸点恒,定，此化合物一定是纯化合物。,答：,(1),2.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),用蒸馏法测定沸点，馏出物的馏出速度影响测得沸点值的,准确性。,(2),用蒸馏法测沸点，温度计的位置不影响测定结果的可靠性。,答：,(1)(2),。,3.,判断下面说法的准确性，准确者画，不准确者画,。,(1),用蒸馏法测沸点，烧瓶内装被测化合物的多少影响测定结果。,(2),测定纯化合物的沸点，用分馏法比蒸馏法准确。,答：,(1)(2),。,5.,指出下面蒸馏装置图中的错误。,答：,该图有以下六处错误：,1.,圆底烧瓶中盛液量过多，应为烧瓶容积的,1/3-2/3,。,2.,没有加沸石。,3.,温度计水银球的上沿应位于蒸馏支管下沿的水平线上。,4.,球形冷凝管应改为直形冷凝管。,5.,通水方向应改为下口进水，上口出水。,6.,系统密闭。应将接引管改为带分支的接引管；或改用非磨口,锥形瓶作接受器。,6.,当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水，怎么处理？,答：,立即停止加热，待冷凝管冷却后，通入冷凝水，同时补加,沸石，再重新加热蒸馏。如果不将冷凝管冷却就通冷水，易使冷凝,管炸裂。,水蒸气蒸馏,思考题,1.,什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏？,答：,下列情况需要采用水蒸气蒸馏：,(1),混合物中含有大量的固体，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法,都不适用。,(2),混合物中含有焦油状物质，采用通常的蒸馏、萃取等方法都,不适用。,(3),在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。,2.,蒸馏时为什么蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的,2,3,，也不应少于,1,3,？,答：,如果装入液体量过多，当加热到沸腾时，液体可能冲出或,飞沫被蒸气带走，混入馏出液中。如果装入液体量太少，在蒸馏结,束时，相对地也会有较多的液体残留在瓶内蒸不出来。,蒸馏时，为什么最好控制馏出液的流出速度为,1,2,滴秒。,答：,蒸馏时，最好控制馏出液的流出速度为,1,2,滴秒。因为,此速度能使蒸馏平稳，使温度计水银球始终被蒸气包围，从而无论,是测定沸点还是集取馏分，都将得到较准确的结果，避免了由于蒸,馏速度太快或太慢造成测量误差。,判断题,请指出下面水蒸汽蒸馏装置中有几处错误，并纠正之。,.,指出下面蒸馏装置图中的错误。,答：,该图有以下六处错误：,1.,水蒸气发生器的安全管在液面之上，应插入接近底部处。,2.,三通管有水蒸气泄漏，应用止水夹夹紧。,3.,水蒸气导入管在待蒸馏物质的液面之上，应插到液面以下。,4.,冷凝管应改用直形冷凝管。,5.,通水方向反了，应从下面进水。,6.,系统密闭，应改用带分支的接引管或非磨口锥形瓶作接收器。,实验操作,.,怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作？,答：,1.,在进行水蒸气蒸馏之前，应认真检查水蒸气蒸馏装置是,否严密。,2.,开始蒸馏时，应将,T,形管的止水夹打开，待有蒸气溢出时再,旋紧夹子，使水蒸气进入三颈烧瓶中，并调整加热速度，以馏出速度,23,滴,/,秒为宜。,3.,操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生，若,有，应立即打开夹子，停止加热，找出原因，排除故障后方可继续,加热。,.,怎样判断水蒸汽蒸馏操作是否结束？,答：,当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时，即可断定,水蒸汽蒸馏结束（也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否,有油珠存在）。,实验装置,.,水蒸气蒸馏装置主要由几大部分组成？,答：,水蒸气蒸馏装置主要由水蒸气发生器、三颈瓶和冷凝管三,部分组成。,.,水蒸气发生器中的安全管的作用是什么？,答：,安全管主要起压力指示计的作用，通过观察管中水柱高度,判断水蒸气的压力；同时有安全阀的作用，当水蒸气蒸馏系统堵塞,时，水蒸气压力急剧升高，水就可从安全管的上口冲出，使系统压,力下降，保护了玻璃仪器免受破裂。,填空题,.,水蒸气蒸馏是用来分离和提纯有机化合物的重要方法之一，常,用于下列情况：,(1),混合物中含有大量的,；,(2),混合物中含有,物质；,(3),在常压下蒸馏会发生,的,有机物质。,答：,(1),固体；,(2),焦油状物质；,(3),氧化分解；高沸点。,减压蒸馏,思考题,.,何谓减压蒸馏？适用于什么体系？减压蒸馏装置由哪些仪器、,设备组成，各起什么作用？,答：,在低于大气压力下进行的蒸馏称为减压蒸馏。减压蒸馏是,分离提纯高沸点有机化合物的一种重要方法，特别适用于在常压下,蒸馏未达到沸点时即受热分解、氧化或聚合的物质。减压蒸馏装置,由四部分组成：蒸馏部分：主要仪器有蒸馏烧瓶，克氏蒸馏头，毛,细管，温度计，直形冷凝管，多头接引管，接受器等，起分离作用。,抽提部分：可用水泵或油泵，起产生低压作用。油泵保护部分：有,冷却阱，有机蒸气吸收塔，酸性蒸气吸收塔，水蒸气吸收塔，起保,护油泵正常工作作用。测压部分：主要是压力计，可以是水银压力,计或真空计量表，起测量系统压力的作用。,.,在用油泵减压蒸馏高沸点化合物（如乙酰乙酸乙酯）前，为什,么要先用水泵或水浴加热，蒸去绝大部分低沸点物质（如乙酸乙,酯）？,答：,尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。,.,减压蒸馏中毛细管的作用是什么？能否用沸石代替毛细管？,答：,减压蒸馏时，空气由毛细管进入烧瓶，冒出小气泡，成为,液体沸腾时的气化中心，这样不仅可以使液体平稳沸腾，防止暴沸，,同时又起一定的搅拌作用。,.,在实验室用蒸馏法提纯久置的乙醚时，为避免蒸馏将近结束时,发生爆炸事故，应用什么方法预先处理乙醚？,答：,先用,FeSO,4,水溶液洗涤，静置分层，分出乙醚，加无水氯,化钙干燥。,.,何谓减压蒸馏？适用于什么体系？减压蒸馏装置由哪些仪器、,设备组成，各起什么作用？,答：,在低于大气压力下进行的蒸馏称为减压蒸馏。减压蒸馏是分离提纯高沸点有机化合物的一种重要方法，特别适用于在常压下,蒸馏未达到沸点时即受热分解、氧化或聚合的物质。减压蒸馏装置,由四部分组成：蒸馏部分：主要仪器有蒸馏烧瓶，克氏蒸馏头，毛,细管，温度计，直形冷凝管，多头接引管，接受器等，起分离作用。,抽提部分：可用水泵或油泵，起产生低压作用。油泵保护部分：有,冷却阱，有机蒸气吸收塔，酸性蒸气吸收塔，水蒸气吸收塔，起保,护油泵正常工作作用。测压部分：主要是压力计，可以是水银压力,计或真空计量表，起测量系统压力的作用。,实验操作,.,在减压蒸馏时，应先减到一定压力，再进行加热；还是先加热,到一定温度，再抽气减压？,答：,应先减到一定的压力再加热。,填空题,.,减压蒸馏时，往往使用一毛细管插入蒸馏烧瓶底部，它能冒出,A,，成为液体的,B,，同时又起到搅拌作用，防止液体,C,。,答：,A:,：气泡；,B,：沸腾中心；,C,：暴沸。,.,减压蒸馏操作中使用磨口仪器，应该将,A,部位仔细涂油；操作时必须先,B,后才能进行,C,蒸馏，不允许边,D,边,E,；在蒸馏结束以后应该先停止,F,，再使,G,，然后才能,H,。,答：,A,：磨口；,B,：调好压力；,C,：加热；,D,：调整压力；,E,：加热；,F,：加热；,G,：系统与大气相同；,H,：停泵。,.,在减压蒸馏装置中，氢氧化钠塔用来吸收,A,和,B,活,性,炭塔和块状石蜡用来吸收,C,，,氯化钙塔用来吸收,D,。,答：,A,：酸性气体；,B,：水；,C,：有机气体；,D,：水。,.,减压蒸馏操作前，需估计在一定压力下蒸馏物的,A,，或在一,定温度下蒸馏所需要的,B,。,答：,A,：沸点；,B,：真空度。,.,减压蒸馏前，应该将混合物中的,A,在常压下首先,B,除去，,防止大量,C,进入吸收塔，甚至进入,D,，降低,E,的效率。,答：,A,：低沸点的物质；,B,：蒸馏；,C,：有机蒸汽；,D,：泵油；,E,：油泵。,.,减压蒸馏装置通常由,、,、,、,、,、,、,、,、,和,等组成。,答：,克氏蒸馏烧瓶；冷凝管；两尾或多尾真空接引管；接受,器；水银压力计；温度计；毛细管（副弹簧夹）；干燥塔；缓冲瓶；,减压泵。,萃取,思考题,.,什么是萃取？什么是洗涤？指出两者的异同点。,答：,萃取是从混合物中抽取所需要的物质；洗涤是将混合物中,所不需要的物质除掉。萃取和洗涤均是利用物质在不同溶剂中的溶,解度不同来进行分离操作，二者在原理上是相同的，只是目的不同。,从混合物中提取的物质，如果是我们所需要的，这种操作叫萃取；,如果不是我们所需要的，这种操作叫洗涤。,实验操作,.,如何使用和保养分液漏斗？,答：,1.,分液漏斗的磨口是非标准磨口，部件不能互换使用。,2.,使用前，旋塞应涂少量凡士林或油脂，并检查各磨口是否严,密。,3.,使用时，应按操作规程操作，两种液体混合振荡时不可过于,剧烈，以防乳化；振荡时应注意及时放出气体；上层液体从上口倒,出；下层液体从下口放出。,4.,使用后，应洗净凉干，在磨口中间夹一纸片，以防粘结,(,注意：,分馏,1.,何谓分馏？它的基本原理是什么？,答：,利用分馏柱使几种沸点相近的混合物得到分离和纯化，这,种方法称为分馏。,利用分馏柱进行分馏，实际上就是在分馏柱内使混合物进行多,次气化和冷凝。当上升的蒸气与下降的冷凝液互,相接触时，上升的,蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化，两者之间发生了,热量交换。其结果，上升蒸气中易挥发组份增加，而下降的冷凝液,中高沸点组份增加。如果继续多次，就等于进行了多次的气液平衡，,即达到了多次蒸馏的效果。这样，靠近分馏柱顶部易挥发物质的组,份的比率高，而在烧瓶中高沸点的组份的比率高，当分馏柱的效率,足够高时，开始从分馏柱顶部出来的几乎是纯净的易挥发组份，而,最后的烧瓶里残留的几乎是纯净的高沸点组份。,2.,进行分馏操作时应注意什么？,答：,1.,在仪器装配时应使分馏柱尽可能与桌面垂直，以保证上,面冷凝下来的液体与下面上升的气体进行充分的热交换和质交换，,提高分离效果。,2.,根据分馏液体的沸点范围，选用合适的热浴加热，不要在石,棉网上用直接火加热。用小火加热热浴，以便使浴温缓慢而均匀地,上升。,3.,液体开始沸腾，蒸气进入分馏柱中时，要注意调节浴温，使,蒸气环缓慢而均匀地沿分馏柱壁上升。若室温低或液体沸点较高，,应将分馏柱用石棉绳或玻璃布包裹起来，以减少柱内热量的损失。,4.,当蒸气上升到分馏柱顶部，开始有液体馏出时，应密切注意,调节浴温，控制馏出液的速度为每,2,3,秒一滴。如果分馏速度太快，,产品纯度下降；若速度太慢，会造成上升的蒸气时断时续，馏出温,度波动。,5.,根据实验规定的要求，分段集取馏份，实验结束时，称量各,段馏份。,3.,何谓韦氏（,Vigreux,）分馏柱？使用韦氏分馏柱的优点是什么？,答：,韦氏（,Vigreux,）分馏柱，又称刺形分馏柱，它是一根每,隔一定距离就有一组向下倾斜的刺状物，且各组刺状物间呈螺旋状,排列的分馏管。,使用该分馏柱的优点是：仪器装配简单，操作方便，残留在分,馏柱中的液体少。,有机化合物的制备,思考题,1.,在环己烯制备实验中，为什么要控制分馏柱顶温度不,超过,73,？,答：,因为反应中环己烯与水形成共沸混合物,(,沸点,70.8,，含水,10%),；环己醇与环己烯形成共沸混合物,(,沸点,64.9,，含环己醇,30.5%),；环己醇与水形成共沸混合物,(,沸点,97.8,含水,80%),，因,此，在加热时温度不可过高，蒸馏速度不易过快，以减少未反应的,环己醇的蒸出。,环己烯的制备,在环己烯合成实验中，为什么用,25ml,量筒做接收器？,答：,用量筒做接收器有利于用吸管准确移出反应生成的水,实验操作,画出环己烯合成的反应装置图。,实验装置,1.,在乙酸正丁酯的制备实验中，粗产品中除乙酸正丁酯外，还有,哪些副产物？怎样减少副产物的生成？,答：,主要副产物有：,1,丁烯和正丁醚。,回流时要用小火加热，保持微沸状态，以减少副反应的发生。,2.,何谓酯化反应？有哪些物质可以作为酯化反应的催化剂？,答：,羧酸和醇在少量酸催化作用下生成酯的反应，称为酯化反,应。常用的酸催化剂有：浓硫酸，磷酸等质子酸，也可用固体超强,酸及沸石分子筛等。,3.,乙酸正丁酯的合成实验是根据什么原理来提高产品产量的？,答：,该反应是可逆的。,乙酸正丁酯的制备,本实验是根据正丁酯与水形成恒沸蒸馏的方法，在回流反应装,置中加一分水器，以不断除去酯化反应生成的水，来打破平衡，使,反应向生成酯的方向进行，从而达到提高乙酸正丁酯产率之目的。,4.,乙酸正丁酯的粗产品中，除产品乙酸正丁酯外，还有什么杂质？,怎样将其除掉？,答：,乙酸正丁酯的粗产品中，除产品乙酸正丁酯外，还可能有,副产物丁醚，,1-,丁烯，丁醛，丁酸及未反应的少量正丁醇，乙酸和,催化剂（少量）硫酸等。可以分别用水洗和碱洗的方法将其除掉。,产品中微量的水可用干燥剂无水氯化钙除掉。,5.,对乙酸正丁酯的粗产品进行水洗和碱洗的目的是什么？,答：,(1),水洗的目的是除去水溶性杂质，如未反应的醇，过量碱,及副产物少量的醛等。,(2),碱洗的目的是除去酸性杂质，如未反应的醋酸，硫酸，亚硫,酸甚至副产物丁酸。,6.,制备乙酸正丁酯实验中，理论产水量是多少？实际收集的水量,可能比理论量多，请解释之。,答：,完全反应生成的水量应为：,180.125=2.25g,。实际收集的,水量中含有未反应的微量正丁醇和冰醋酸，所以比理论产水量多,画出制备乙酸乙酯的反应装置图,下图为制备乙酸正丁酯的反应装置图，试指出图中之,错误所在，并加以解释。,答：,该图有以下六处错误：,1.,圆底烧瓶中的盛液量过多，加热时可能使液体冲入分水器中。盛液量应不超过烧瓶容积的,2/3,。,2.,没有加沸石，易引起暴沸。,3.,分水器中应事先加入一定量的水，以保证未反应的正丁醇和,粗产品乙酸正丁酯顺利返回烧瓶中。,4.,回流冷凝管应选用球形冷凝管，以保证足够的冷却面积。,5.,通水方向反了，冷凝管中无法充满水。,6.,系统密闭，易因系统压力增大而发生爆炸事故。,1.,在乙酸正丁酯的精制过程中，如果最后蒸馏时前馏分多，其原,因是什么？,答：,原因可能是：,(1),酯化反应不完全，经洗涤后仍有少量的正丁醇等杂质留在产,物中。,(2,),干燥不彻底，产物中仍有微量水分。酯、正丁醇和水能形,成二元或三元恒沸物，因而前馏分较多。,实验操作,。,画出制备乙酸正丁酯的反应装置图。,答,:,实验装置,1.,在正溴丁烷制备实验中，硫酸浓度太高或太低会带来什么结果？,答：,硫酸浓度太高：,(,1,),会使,NaBr,氧化成,Br,2,，而,Br,2,不是亲核,试剂。,2 NaBr +3 H,2,SO4(,浓,),Br,2,+SO,2,+2 H,2,O +2 NaHSO,4,(2),加热回流时可能有大量,HBr,气体从冷凝管顶端逸出形成酸雾。,硫酸浓度太低：生成的,HBr,量不足，使反应难以进行。,2.,在正溴丁烷的制备实验中，各步洗涤的目的是什么？,答：,用硫酸洗涤：除去未反应的正丁醇及副产物,1,丁,烯和正丁醚。第一次水洗：除去部分硫酸及水溶性杂质。,碱洗,(Na2CO3),：中和残余的硫酸。,第二次水洗：除去残留的碱、硫酸盐及水溶性杂质。,正溴丁烷的制备,实验操作,1.,在正溴丁烷的合成实验中，蒸馏出的馏出液中正溴丁烷通常应,在下层，但有时可能出现在上层，为什么？若遇此现象如何处理？,答：,若未反应的正丁醇较多，或因蒸镏过久而蒸出一些氢溴酸,恒沸液，则液层的相对密度发生变化，正溴丁烷就可能悬浮或变为,上层。,遇此现象可加清水稀释，使油层,(,正溴丁烷,),下沉。,2.,粗产品正溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因？应如何处,理？,答：,油层若呈红棕色，说明含有游离的溴。,可用少量亚硫酸氢钠水溶液洗涤以除去游离溴。反应方程式为：,Br 2+NaHSO3 +H2O 2HBr+NaHSO4,画出制备正溴丁烷的反应装置图。,实验装置,1.,合成乙酰苯胺时，柱顶温度为什么要控制在,105C,左右？,答：,为了提高乙酰苯胺的产率，反应过程中不断分出产物之一,水，以打破平衡，使反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。因水的沸,点为,100C,，反应物醋酸的沸点为,118C,，且醋酸是易挥发性物质，,因此，为了达到即要将水份除去，又不使醋酸损失太多的目的，必,需控制柱顶温度在,105C,左右。,乙酰苯胺的制备,2.,合成乙酰苯胺的实验是采用什么方法来提高产品产量的？,答：,(1),增加反应物之一的浓度,(,使冰醋酸过量一倍多,),。,(2),减少生成物之一的浓度,(,不断分出反应过程中生成的水,),。两,者均有利于反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。,3.,合成乙酰苯胺时，锌粉起什么作用？加多少合适？,答：,只加入微量（约,0.1,左右）即可，不能太多，否,则会产生不,溶于水的,ZnOH,2,，给产物后处理带来麻烦。,4.,合成乙酰苯胺时，为什么选用韦氏分馏柱？,答：,韦氏分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大,的混合物的分离，合成乙酰苯胺时，为了把生成的水分离除去，同时又不使反应物醋酸被蒸出，所以选用韦氏分馏柱。,5.,合成乙酰苯胺时，反应达到终点时为什么会出现温度计读数的,上下波动？,答：,反应温度控制在,105,摄氏度左右，目的在于分出反应生成,的水，当反应接近终点时，蒸出的水份极少，温度计水银球不能被,蒸气包围，从而出现瞬间短路，因此温度计的读数出现上下波动的,现象,。,6.,从苯胺制备乙酰苯胺时可采用哪些化合物作酰化剂？各有什么,优缺点？,答：,常用的乙酰化试剂有：,乙酰氯、乙酸酐和乙酸等,。,(,1,),用乙酰氯作乙酰化剂，其优点是反应速度快。缺点是反应中,生成的,HCl,可与未反应的苯胺成盐，从而使半数的胺因成盐而无法,参与酰化反应。为解决这个问题，需在碱性介质中进行反应；另外，乙酰氯价格昂贵，在实验室合成时，一般不采用。,(2),用乙酐,(CH,3,CO),2,O,作酰化剂，其优点是产物的纯度高，收率,好，虽然反应过程中生成的,CH,3,COOH,可与苯胺成盐，但该盐不如,苯胺盐酸盐稳定，在反应条件下仍可以使苯胺全部转化为乙酰苯胺。,其缺点是除原料价格昂贵外，该法不适用于钝化的胺,(,如邻或对硝,基苯胺,),。,(3),用醋酸作乙酰化剂，其优点是价格便宜；缺点是反应时间长。,7.,在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时，在杯下有一油珠出现，试解释原因。怎样处理才算合理？,答：,这一油珠是溶液,83,，为溶于水但已经溶化了乙酰苯胺，,因其比重大于水而沉于杯下，可补加少量热水，使其完全溶解，且,不可认为是杂质而将其抛弃。,1.,在对甲苯磺酸钠的制备实验中，中和酸时，为什么用,NaHCO,3,而不用,Na,2,CO,3,？,答：,因为用,NaHCO,3,中和生成具有酸性的,NaHSO4,，其水溶性,较大；而用,Na,2,CO,3,中和，易将硫酸完全中和，生成中性的,Na,2,SO4,，且水溶性较小，从而易使产品中夹杂有硫酸钠，影响产品质量。,2.,在对甲苯磺酸钠的制备实验中，,NaCl,起什么作用？用量过多或,过少，对实验结果有什么影响？,答：,NaCl,的作用是：,1.,第一次是使对甲苯磺酸转化成钠盐。,2.,第二次是起盐析作用，使对甲苯磺酸钠晶体析出。,NaCl,用,量过多，产品中将混有,NaCl,杂质，降低产品纯度。,NaCl,用量少，,不能使对甲苯磺酸钠结晶完全析出，降低产率。,对甲苯磺酸钠的制备,3.,用浓硫酸作磺化剂制备对甲苯磺酸钠的优缺点是什么？,答：,用浓硫酸作磺化剂的优点是：,1.,原料易得，价格便宜。,2.,可以避免使用氯磺酸、发烟硫酸等磺化剂带来的麻烦，减少,环境污染。,3.,操作简单，反应温度适宜。,用浓硫酸作磺化剂的缺点是：,1.,与氯磺酸、发烟硫酸等磺化剂比较，浓硫酸的磺化能力相对,较弱，因此反应速度较慢，反应温度相对较高，产率较低。,2.,因使用过量的浓硫酸，使对甲苯磺酸钠的分离相对困难些。,4.,在对甲苯磺酸钠的合成中搅拌的目的是什么？,答：,因为甲苯与浓硫酸互不相溶，通过搅拌可使两者充分接触，,达到缩短反应时间，减少碳化，提高产率的目的。,5.,在对甲苯磺酸钠的合成中，怎样才能保证产品是对甲苯磺酸钠？,答：,1.,严格控制反应温度在,100-120,，因为在此温度下主要得,到邻位产物。温度过高，将得到苯二磺酸和,二甲苯砜等副产物。,2.,反应中一定要保持微沸状态，使上升蒸气环不超过球形冷凝,管的,1/3,。,6.,在对甲苯磺酸钠的合成中，在安全方面应注意什么？如不小心发生甲苯起火或浓硫酸溅到皮肤上应怎样处理？,答：,再安全方面应注意：防止发生火灾和被浓硫酸灼伤。,如不慎发生起火，应立即切断电源，移开周围其它易燃物品，,迅速用石棉布覆盖火源，使甲苯与空气隔绝而灭火。,如不慎将浓硫酸溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用,35%,碳酸氢钠溶液洗涤，最后再用大量水冲洗。严重时应消毒、拭干后涂上药用凡士林或烫伤油膏，将伤口包扎好后送医院治疗,。,7.,在对甲苯磺酸钠的制备实验中，,NaCl,起什么作用？用量过多或,过少，对实验结果有什么影响？,答：,NaCl,的作用是：,1.,第一次是使对甲苯磺酸转化成钠盐。,2.,第二次是起盐析作用，使对甲苯磺酸钠晶体析出。,NaCl,用,量过多，产品中将混有,NaCl,杂质，降低产品纯度。,NaCl,用量过少，不能使对甲苯磺酸钠结晶完全析出，降低产率。,画出对甲苯磺酸合成的反应装置图。,答,:,制备装置,苯甲醛和丙酸酐在无水,K,2,CO,3,存在下，相互作用得到什么产物？,答：,得到,-,甲基肉桂酸,(,即：,-,甲基,-,-,苯基丙烯酸,),。,苯甲醛分别同丙二酸二乙酯、过量丙酮或乙醛作用应得到什么,产物？从这些产物如何进一步制备肉桂酸？,答：,将到：,苯甲醛,1.,在肉桂酸制备实验中，能否在水蒸汽蒸馏前用氢氧化钠代替碳,酸钠来中和水溶液？,答：,不能。因为苯甲醛在强碱存在下可发生,Cannizzaro,反应。,2.,在肉桂酸制备实验中，水蒸汽蒸馏除去什么？是否可以不用水蒸汽蒸馏？,答：,除去苯甲醛。不行，必须用水蒸气蒸馏。,3.,制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸馏？,答：,因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物，它在常,压下蒸馏时易氧化分解