内容正文:
研究有机化合物的一般方法
一、研究有机化合物的基本步骤
二、有机物的分离、提纯方法
1、蒸馏——分离和提纯液态有机化合物的常用方法
(1)适用范围
分离、提纯的有机物热稳定性较高,其沸点与杂质的沸点相差较大。
(2)实验装置(填仪器名称)
注意事项:①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
②碎瓷片的作用:使液体平稳沸腾,防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出。
2、萃取——分为液液萃取和固液萃取。
(1)萃取的原理
①液液萃取是利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
(2)萃取剂的条件及常用试剂
待分离组分在萃取剂中的溶解度较大,常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。
(3)分液:将萃取后的两层液体分开的操作。
(4)主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。
微点拨:①分液时,上层液体从上口倒出。
②萃取剂与原溶剂不能互溶,且不与溶质反应。
3、重结晶——提纯固体有机化合物常用的方法
(1)原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。
(2)溶剂的选择
①杂质在所选溶剂中的溶解度很大或溶解度很小,易于除去。
②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
三、确定实验式——元素分析
1、实验式:有机化合物分子内各元素原子的最简整数比,也称为最简式。
2、李比希定量分析一般过程
[示例] 某种含C、H、O三种元素的未知物A,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。则:
①氧的质量分数为34.70%。
②C、H、O的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)≈2∶6∶1。
③该未知物A的实验式为C2H6O。
重结晶法提纯苯甲酸
[资料]
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶,其结构可表示为,熔点122 ℃,沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下:
[实验]
图示如图:
有机物的分离、提纯
方法
目的
主要仪器
实例
蒸馏
分离、提纯沸点相差很大的液态混合物
蒸馏烧瓶、冷凝管
分离乙酸和乙醇
萃取
将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂
分液漏斗
用四氯化碳将碘水中的碘提取出来
分液
分离互不相溶的液态混合物
分液漏斗
分离汽油和水
重结晶
利用温度对溶解度的影响提纯有机物
烧杯、酒精灯、蒸发皿、漏斗
提纯苯甲酸
洗气
分离提纯气体混合物
洗气瓶
除去甲烷中的乙烯
微点拨:分离提纯物质的“四原则”
例题、(2022·云南·高二期末)为了测定有机物M的分子式,取5.8g M与一定量的置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是和水蒸气,测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
该有机物M的分子式可能是( )
A. B. C. D.
变式1、(2022·广西钦州·高二期末)下列有关化字用语表示正确的是( )
A.羟基的电子式:O:H B.2-乙基-1,3-丁二烯的键线式
C.丙烷分子的空间填充模型 D.乙二醇的实验式为HOCH2CH2OH
变式2、(2021·辽宁大连·高二期末)实验室制备苯乙酮的化学方程式为:;制备过程中还有等副反应。主要实验装置和步骤如图:
I.合成:
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液,使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时,形成黑黄色液体。
Ⅱ.分离与提纯:
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中,加入15mL苯,慢慢加入混合的盐酸冰水,静置分层,分液,无机相用乙醚萃取,与有机相合并,有机相用10%NaOH溶液洗涤,分液,弃去无机层,有机层用9mL水洗,分液,弃去无机层,有机层用MgSO4干燥,得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:___________;使用恒压滴定漏斗的优点是:____________________。
(2)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶,可能导致_______。
A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动
C.反应变缓慢 D.副产物增多
(3)分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取?_______(填“是”或“否”),原因是________________________________________________________________________。
(4)分液漏斗使用前须___