内容正文:
有机实验专题
有机物(水溶性小)的密度和水比:
1.密度比水小:
烃类、一氯代烃、一氟代烃、酯类
2.密度比水大:
多卤代烃、溴代、碘代、硝基取代物、酚类
(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、醛、(酮)、羧酸
及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)
有机物的水溶性一般规律:
1、乙烯的实验室制备(有机P61)
药品混合次序:浓硫酸加入到无水乙醇中(体积比为3:1),边加边振荡,以便散热;
加碎瓷片:防止暴沸;
浓硫酸:催化剂、脱水剂
温度计的位置:水银球放在反应液中
除杂:气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚及乙醇,可通过碱溶液、水除去;
收集:常用排水法收集乙烯
CH2-CH2 170℃ CH2=CH2↑+H2O
H OH
浓硫酸
三、常见有机实验
2、乙炔的实验室制备(有机P37)(有机P61)
净化装置:硫酸铜溶液,除去H2S、PH3等气体
收集装置:排水法
4
1.Fe屑的作用是什么?
2.长导管的作用是什么?
3.为什么导管末端不插入液面下?(用倒置漏斗)
与液溴反应生成催化剂FeBr3
用于导气和冷凝回流
溴化氢易溶于水,防止倒吸。
3、实验室中溴苯的制取(有机P44)
+ Br2
FeBr3
+ HBr
−Br
4.纯净的溴苯应是无色的,为什么所得溴苯为褐色?怎样净化溴苯?
因为未发生反应的溴溶解在了生成的溴苯中。
一般先用水洗分液,再用碱液洗分液,然后水洗分液,接着用无水CaCl2干燥,最后蒸馏除去苯即可。
AgNO3
该装置可证明:是发生取代或加成反应
3. 温度计的水银球:
4. 控制温度50~60 ℃,采用:
(易于控温、受热均匀)
若温度超70 ℃,则主要发生磺化反应(有机P45)
5. 长直玻璃导管作用:
6. 将反应液倒入盛冷水的烧杯中,底部有黄色油状物质
(纯净的硝基苯应是无色的,如何提纯?)
4、实验室中硝基苯的制取(有机P44)
冷凝回流、平衡气压
水浴加热
催化剂和脱水剂
1. 将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中,并不断振荡
降温,冷却后再逐滴滴入苯,边滴边振荡。
2. 浓硫酸作用:
+ HNO3
浓H2SO4
50~60 ℃
−NO2
+ H2O
水的液面下
5、卤代烃中卤素原子的检验:(有机P55 P99)
卤代烃
NaOH水溶液,加热
过量HNO3
AgNO3溶液
有沉淀产生
说明有卤素原子
白色
淡黄色
黄色
产物检验步骤:
①取水解后上层清液加入稀硝酸至酸性
②再加入硝酸银溶液
C2H5Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
H2O
C2H5Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
H2O
C2H5Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
H2O
H2O
6、溴乙烷消去反应:(有机P56)
用什么试剂检验乙烯,如何排除乙醇对乙烯检验的干扰?
1.乙醇易溶于水,将产生的气体通过盛水的洗气瓶,然后再通入酸性高锰酸钾溶液,检验乙烯。
2. 也可直接用溴的四氯化碳溶液检验乙烯。
溴乙烷NaOH乙醇
水
KMnO4酸性溶液
C2H5Br + NaOH CH2=CH2 + NaBr +H2O
乙醇
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第二级
第三级
第四级
第五级
7、银镜反应(有机P69)
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]+ + 2OH- →
CH3COO - + NH4+ + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O
银氨溶液的配制:AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解;
实验成功的条件:试管洁净;水浴加热;加热时不可振荡试管;
碱性环境 ,氨水不能过量.(防止生成易爆物)
银镜的处理:用稀硝酸溶解
△
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH
CH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O
砖红色
8、与新制Cu(OH)2悬浊液反应(有机P69)
1. Cu(OH)2要新制
2. NaOH要过量,保证溶液呈碱性。
3. 该反应必须加热煮沸。
实验成功的关键:
Na2CO3+2CH3COOH 2CH3COONa+CO2↑+H2O
酸性:
乙酸>碳酸>苯酚
9、酸性比较(有机P75)
乙酸、碳酸、苯酚
1、药品混合顺序?浓硫酸的作用是:
2、饱和Na2CO3溶液有什么作用?
3、为什么导管不插入饱和Na2CO3溶液中?
① 中和乙酸 ② 溶解乙醇 ③ 降低乙酸乙酯在水中的溶解度
④ 提高水溶液密度,以便使酯分层析出
防止受热不匀发生倒吸。
饱和
碳酸钠溶液
乙醇、浓硫酸、乙酸
催化剂、吸水剂
乙醇-浓硫酸-冰醋酸
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
浓H2SO4
∆
4、根据化学平衡原理,提高乙酸乙酯产率的措施有:
10、乙酸乙酯的制备(有机P76 P98 必2P80)
① 不断分离出产物
② 使用过量乙醇
③ 使用浓硫酸作吸水剂
11、检验淀粉的水解程度
现 象 A 现 象 B 实 验 结 论
1 未出现银镜 溶液呈蓝色
2 出现银镜 溶液呈蓝色
3 出现银镜 溶液不显蓝色
淀粉尚未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
实验现象及结论:
(必2P84)
2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如图。下列说法错误的是( )
A.由叔丁醇制备2-甲基-2-氯丙烷的反应
类型为取代反应
B.用5% Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相
在分液漏斗的下层
C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水
D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
B
卤代烃密度随碳原子数增加而降低。
一氟代烃和一氯代烃的密度一般比水小,溴代烃、碘代烃及多卤代烃密度比水大。
绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用。
有机化合物的制备
1.制备
分析
制备
流程
2.常见装置
①水洗(借助溶解度差异,除去大量的易溶于水的无机物),静置,分液。
②相应的溶液洗涤(进一步通过化学反应,除去相应的无机物杂质),静置,分液。
③水洗或盐溶液洗(加盐的作用是降低有机物在水溶液中的溶解度,目的是除去上一步加入的无机试剂),静置,分液。
④干燥有机物
常用的干燥剂有CaO、无水CaCl2、无水MgSO4、无水Na2SO4等。
⑤蒸馏
收集液态有机物。
在新制的有机产物中,通常会混有有机物杂质和无机物杂质。无机物杂质通常用相应的无机试剂洗去;有机物杂质通常通过蒸馏法与有机产物分离。
3.液态有机物的分离提纯
例 苯乙酮不仅是重要的化工原料,还是精细化学品、农药、医药、香料的中间体。苯乙酮广泛用于皂用香精和烟草香精中等,其合成路线为
+ + CH3COOH
已知:苯乙酮为无色晶体,能与氯化铝在无水条件下形成稳定的络合物。
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3 →CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
物质 沸点/℃ 密度/(g·cm-3)、(20 ℃) 溶解性
苯乙酮 202 1.03 不溶于水,易溶于多数有机溶剂
苯 80 0.88 苯难溶于水
乙酸 118 1.05 能溶于水、乙醇、乙醚、等有机溶剂
乙酸酐 139.8 1.08 遇水反应,溶于氯仿、乙醚和苯
主要步骤:
用如图所示装置进行,迅速称取20.0 g无水氯化铝,加入反应瓶中,再加入30 mL无水苯,边搅拌边滴加6.5 g新蒸出的乙酸酐和10 mL无水苯,水浴加热直至气体全部逸出。
请回答:
(1)仪器N的名称是 。
球形干燥管(或干燥管)
(2)反应需在无水条件下进行,且称取氯化铝
和投料都要迅速,其原因
是 。
氯化铝易水解,失去催化活性;乙酸酐会水解(或与水反应),影响产率
(3)反应过程中,为确保乙酸酐无水,需要加入干燥剂进行加热重新回流,下列选项中不能用作此过程的干燥剂的是 (填字母选项)。
A.五氧化二磷 B.无水硫酸钠 C.碱石灰 D.分子筛
C
(4)制备过程中,需要慢速滴加,控制反应温热,理由是
。
反应放热,滴加太快,温度过高,反应不易控制,易发生危险
(5)反应中所使用的氯化铝大大过量,原因是
。
苯乙酮及产物乙酸均会消耗氯化铝,导致催化剂用量过大
已知:苯乙酮为无色晶体,能与氯化铝在无水条件下形成稳定的络合物。
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3 →CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
(6)对粗产品提纯时,从下列选项中选择合适的操作(操作不能重复使用)并排序:f→( )→( )→( )→( )→a
a.蒸馏除去苯后,收集198~202 ℃馏分
b.水层用苯萃取,萃取液并入有机层
c.过滤
d.依次用5% NaOH溶液和水各20 mL洗涤
e.加入无水MgSO4固体
f.冰水浴冷却下,边搅拌边滴加浓盐酸与冰水的混合液,直至固体完全溶解后停止搅拌,静置,分液
b
d
e
c
苯乙酮不溶于水,易溶于多数有机溶剂,冰水浴冷却下,边搅拌边滴加浓盐酸与冰水的混合液,溶解氯化铝,破坏苯乙酮和氯化铝形成的络合物,直至固体完全溶解后停止搅拌,静置,分液;水层用苯萃取,萃取液并入有机层;依次用5% NaOH溶液和水各20 mL洗涤,除去无机物,加入无水MgSO4固体除水,过滤除去MgSO4,蒸馏除去苯后,收集198 ℃~202 ℃馏分
(7)在分离提纯过程中,加入浓盐酸和冰水混合物的作用是
。
溶解氯化铝,破坏苯乙酮和氯化铝形成的络合物,
减少苯乙酮的损失,提高产率
(8)经蒸馏后收集到5.6 g纯净物,其产率是 (用百分数表示,保留三位有效数字)。
73.3%
4. [2022·湖南卷] 某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水
步骤1.BaCl2·2H2O的制备
按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤
获得BaCl2·2H2O产品。
步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定
①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1 H2SO4溶液;
③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。
(1)Ⅰ是制取 气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生
主要反应的化学方程式为 ;
(2)Ⅱ中b仪器的作用是 ; Ⅲ中的试剂应选用 ;
(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是 ;
HCl
防止倒吸
H2SO4(浓)+NaCl NaHSO4+HCl↑
CuSO4溶液
静置,向上层清液中继续滴加硫酸溶液,若无白色沉淀生成,则已沉淀完全
回答下列问题:
制HCl
制BaCl2
吸收H2S
(4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是 ;
(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是 (填名称);
(6)产品中BaCl2·2H2O的质量分数为 (保留三位有效数字)。
使钡离子沉淀完全
锥形瓶
97.6%
BaCl2·2H2O~BaSO4
可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水
3. [2022·湖北卷] 高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42 ℃,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃),高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)A的名称是 。B的进水口为 (填“a”或“b”)。
圆底烧瓶
b
在减压蒸馏中防止液体暴沸。毛细管距离瓶底1~2mm, 其在减压蒸馏时使极少量的空气进入液体而产生微小气泡,形成液体沸腾的汽化中心,防止液体暴沸,使蒸馏平稳发生。
(2)P2O5的作用是 。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是 。
干燥气体
暴沸
使溶液受热均匀、易于控温
(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入 促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为 (填标号)。
A.<20 ℃ B.30~35 ℃ C.42~100 ℃
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 。
磷酸晶体
磷酸可与水分子间形成氢键
B
纯磷酸(熔点为42 ℃,易吸潮),
纯化过程中,温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃),高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸。
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