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有機化學(xué)實驗習(xí)題及解答1第1頁第1頁有機化學(xué)試驗習(xí)題及解答(網(wǎng)絡(luò)版)有機化學(xué)試驗教學(xué)經(jīng)長期發(fā)展,已形成了獨立教學(xué)體系。試驗課任務(wù)不但是驗證、鞏固和加深課堂所學(xué)理論知識,更主要是培養(yǎng)學(xué)生試驗操作能力、綜合分析和處理問題能力,養(yǎng)成嚴(yán)厲認真、實事求是科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹工作作風(fēng);培養(yǎng)學(xué)生積極思維,敢于實踐,敢于動手,不怕挫折,逐步掌握科學(xué)研究辦法創(chuàng)新能力,以提升學(xué)生綜合素質(zhì)。為便于學(xué)習(xí),我們在制作了有機化學(xué)試驗網(wǎng)上預(yù)習(xí)課件同時,又制作了有機化學(xué)試驗習(xí)題及解答課件,以2第2頁第2頁全面提升有機化學(xué)試驗課教學(xué)質(zhì)量。本課件將有機化學(xué)試驗習(xí)題分為下列五類:
思考題(SK)試驗操作(CZ)試驗裝置(ZZ)
判斷題(PD)填空題(TK)試題難度系數(shù)分為三級:N1為容易題;N2為較難題;N3為難題。試題編碼為:題類—序號—難度。如:
TK—5—N3↑↑↑題類序號難度3第3頁第3頁思考題(SK)4第4頁第4頁思考題(SK)SK-1-N2
測定熔點時,碰到下列情況將產(chǎn)生什么結(jié)果?(1)熔點管壁太厚;(2)熔點管不潔凈;(3)試料研不細或裝得不實;(4)加熱太快;(5)第一次熔點測定后,熱浴液不冷卻馬上做第二次;(6)溫度計歪斜或熔點管與溫度計不附貼。
答:(1)熔點管壁太厚,影響傳熱,其結(jié)果是測得初熔溫度偏高。(2)熔點管不潔凈,相稱于在試料中摻入雜質(zhì),其結(jié)果將造成測得熔點偏低。(3)試料研得不細或裝得不實,這樣試料顆粒之間空隙較大,5第5頁第5頁其空隙之間為空氣所占據(jù),而空氣導(dǎo)熱系數(shù)較小,結(jié)果造成熔距加大,測得熔點數(shù)值偏高。(4)加熱太快,則熱浴體溫度大于熱量轉(zhuǎn)移到待測樣品中轉(zhuǎn)移能力,而造成測得熔點偏高,熔距加大。(5)若連續(xù)測幾次時,當(dāng)?shù)谝淮瓮瓿珊笮鑼⑷芤豪鋮s至原熔點溫度二分之一以下,才可測第二次,不冷卻馬上做第二次測量,測得熔點偏高。(6)齊列熔點測定缺點就是溫度分布不均勻,若溫度計歪斜或熔點管與溫度計不附貼,這么所測數(shù)值會有不同程度偏差。SK-2-N1是否能夠使用第一次測定熔點時已經(jīng)熔化了試料使其固化后做第二次測定?6第6頁第6頁答:不能夠。因為有時一些物質(zhì)會發(fā)生部分分解,有些物質(zhì)則可能轉(zhuǎn)變?yōu)楹胁煌埸c其它結(jié)晶體。SK-3-N2測得A、B兩種樣品熔點相同,將它們研細,并以等量混合(1)測得混合物熔點有下降現(xiàn)象且熔程增寬;(2)測得混合物熔點與純A、純B熔點均相同。試分析以上情況各闡明什么?答:(1)闡明A、B兩個樣品不是同一個物質(zhì),一個物質(zhì)在此充當(dāng)了另一個物質(zhì)雜質(zhì),故混合物熔點減少,熔程增寬。(2)除少數(shù)情況(如形成固熔體)外,普通可認為這兩個樣品為同一化合物。SK-4-N2沸石(即止暴劑或助沸劑)為何能止暴?假如加熱后才發(fā)覺沒
7第7頁第7頁加沸石怎么辦?由于某種原因中途停止加熱,再重新開始蒸餾時,是否需要補加沸石?為何?
答:(1)沸石為多孔性物質(zhì),它在溶液中受熱時會產(chǎn)生一股穩(wěn)定而細小空氣泡流,這一泡流以及隨之而產(chǎn)生湍動,能使液體中大氣泡破裂,成為液體分子氣化中心,從而使液體平穩(wěn)地沸騰,預(yù)防了液體因過熱而產(chǎn)生暴沸。
(2)假如加熱后才發(fā)覺沒加沸石,應(yīng)馬上停止加熱,待液體冷卻后再補加,切忌在加熱過程中補加,不然會引起猛烈暴沸,甚至使部分液體沖出瓶外,有時會引起著火。
(3)中途停止蒸餾,再重新開始蒸餾時,因液體已被吸入沸石空隙中,再加熱已不能產(chǎn)生細小空氣流而失效,必須重新補加沸石。8第8頁第8頁SK-5-N2
冷凝管通水方向是由下而上,反過來行嗎?為何?
答:冷凝管通水是由下而上,反過來不行。由于這樣冷凝管不能充斥水,由此也許帶來兩個后果:其一,氣體冷凝效果不好。其二,冷凝管內(nèi)管也許炸裂。
SK-6-N2
蒸餾時加熱快慢,對試驗結(jié)果有何影響?為何?
答:蒸餾時加熱過猛,火焰太大,易造成蒸餾瓶局部過熱現(xiàn)象,使試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,并且餾份純度也不高。加熱太慢,蒸氣達不到支口處,不但蒸餾進行得太慢,并且因溫度計水銀球不能被蒸氣包圍或瞬間蒸氣中斷,使得溫度計讀數(shù)不規(guī)則,讀數(shù)偏低。9第9頁第9頁SK-7-N2
在蒸餾裝置中,溫度計水銀球位置不符合要求會帶來什么結(jié)果?答:假如溫度計水銀球位于支管口之上,蒸氣尚未到達溫度計水銀球就已從支管流出,測定沸點時,將使數(shù)值偏低。若按規(guī)定溫度范圍集取餾份,則按此溫度計位置集取餾份比規(guī)定溫度偏高,并且將有一定量該收集餾份誤作為前餾份而損失,使收集量偏少。假如溫度計水銀球位于支管口之下或液面之上,測定沸點時,數(shù)值將偏高。但若按規(guī)定溫度范圍集取餾份時,則按此溫度計位置集取餾份比要求溫度偏低,并且將有一定量該收集餾份誤認為后餾份而損失。
10第10頁第10頁SK-8-N2
用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么長處?答:(1)磷酸氧化性小于濃硫酸,不易使反應(yīng)物碳化;(2)無刺激性氣體SO2放出。SK-9-N3假如你試驗產(chǎn)率太低,試分析主要在哪些操作環(huán)節(jié)中造成損失?答:(1)環(huán)己醇粘度較大,尤其室溫低時,量筒內(nèi)環(huán)己醇很難倒凈而影響產(chǎn)率。(2)磷酸和環(huán)己醇混合不均,加熱時產(chǎn)生碳化。(3)反應(yīng)溫度過高、餾出速度過快,使未反應(yīng)環(huán)己醇因于水形成共沸混合物或產(chǎn)物環(huán)己烯與水形成共沸混合物而影響產(chǎn)率。11第11頁第11頁(4)干燥劑用量過多或干燥時間過短,致使最后蒸餾是前餾份增多而影響產(chǎn)率。SK—10—N2
在環(huán)己烯制備試驗中,為何要控制分餾柱頂溫度不超出73℃?
答:由于反應(yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸混合物(沸點70.8℃,含水10%);環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸混合物(沸點64.9℃,含環(huán)己醇30.5%);環(huán)己醇與水形成共沸混合物(沸點97.8℃,含水80%),因此,在加熱時溫度不可過高,蒸餾速度不易過快,以減少未反應(yīng)環(huán)己醇蒸出。
SK—11—N2
在乙酸正丁酯制備試驗中,粗產(chǎn)品中除乙酸正丁酯外,尚有哪些副產(chǎn)物?如何減少副產(chǎn)物生成?12第12頁第12頁答:主要副產(chǎn)物有:1-丁烯和正丁醚。
回流時要用小火加熱,保持微沸狀態(tài),以減少副反應(yīng)發(fā)生。SK—12—N2在正溴丁烷制備試驗中,硫酸濃度太高或太低會帶來什么結(jié)果?答:硫酸濃度太高:(1)會使NaBr氧化成Br2,而Br2不是親核試劑。2NaBr+3H2SO4(濃)→Br2+SO2+2H2O+2NaHSO4(2)加熱回流時也許有大量HBr氣體從冷凝管頂端逸出形成酸霧。硫酸濃度太低:生成HBr量不足,使反應(yīng)難以進行。
SK—13—N2在正溴丁烷制備試驗中,各步洗滌目的是什么?答:用硫酸洗滌:除去未反應(yīng)正丁醇及副產(chǎn)物1-丁烯和正13第13頁第13頁丁醚。第一次水洗:除去部分硫酸及水溶性雜質(zhì)。堿洗(Na2CO3):中和殘余硫酸。
第二次水洗:除去殘留堿、硫酸鹽及水溶性雜質(zhì)。SK—14—N2何謂酯化反應(yīng)?有哪些物質(zhì)能夠作為酯化反應(yīng)催化劑?答:羧酸和醇在少許酸催化作用下生成酯反應(yīng),稱為酯化反應(yīng)。慣用酸催化劑有:濃硫酸,磷酸等質(zhì)子酸,也可用固體超強酸及沸石分子篩等。SK-15-N2乙酸正丁酯合成試驗是依據(jù)什么原理來提升產(chǎn)品產(chǎn)量?答:該反應(yīng)是可逆。
14第14頁第14頁本試驗是依據(jù)正丁酯與水形成恒沸蒸餾辦法,在回流反應(yīng)裝置中加一分水器,以不斷除去酯化反應(yīng)生成水,來打破平衡,使反應(yīng)向生成酯方向進行,從而達到提升乙酸正丁酯產(chǎn)率之目的。SK-16-N2
乙酸正丁酯粗產(chǎn)品中,除產(chǎn)品乙酸正丁酯外,尚有什么雜質(zhì)?如何將其除掉?答:乙酸正丁酯粗產(chǎn)品中,除產(chǎn)品乙酸正丁酯外,還也許有副產(chǎn)物丁醚,1-丁烯,丁醛,丁酸及未反應(yīng)少許正丁醇,乙酸和催化劑(少許)硫酸等。能夠分別用水洗和堿洗辦法將其除掉。產(chǎn)品中微量水可用干燥劑無水氯化鈣除掉。SK-17-N2
對乙酸正丁酯粗產(chǎn)品進行水洗和堿洗目的是什么?15第15頁第15頁答:(1)水洗目的是除去水溶性雜質(zhì),如未反應(yīng)醇,過量堿及副產(chǎn)物少許醛等。(2)堿洗目的是除去酸性雜質(zhì),如未反應(yīng)醋酸,硫酸,亞硫酸甚至副產(chǎn)物丁酸。SK-18-N2合成乙酰苯胺時,柱頂溫度為何要控制在105oC左右?答:為了提升乙酰苯胺產(chǎn)率,反應(yīng)過程中不斷分出產(chǎn)物之一水,以打破平衡,使反應(yīng)向著生成乙酰苯胺方向進行。因水沸點為100oC,反應(yīng)物醋酸沸點為118oC,且醋酸是易揮發(fā)性物質(zhì),因此,為了達到即要將水份除去,又不使醋酸損失太多目的,必需控制柱頂溫度在105oC左右。SK-19-N2
16第16頁第16頁合成乙酰苯胺試驗是采用什么辦法來提升產(chǎn)品產(chǎn)量?
答:(1)增長反應(yīng)物之一濃度(使冰醋酸過量一倍多)。(2)減少生成物之一濃度(不斷分出反應(yīng)過程中生成水)。兩者都有助于反應(yīng)向著生成乙酰苯胺方向進行。SK-20-N1合成乙酰苯胺時,鋅粉起什么作用?加多少合適?答:只加入微量(約0.1左右)即可,不能太多,不然會產(chǎn)生不溶于水ZnOH2,給產(chǎn)物后處理帶來麻煩。SK-21-N2
合成乙酰苯胺時,為何選取韋氏分餾柱?
答:韋氏分餾柱作用相稱于二次蒸餾,用于沸點差別不太大混合物分離,合成乙酰苯胺時,為了把生成水分離除去,同17第17頁第17頁時又不使反應(yīng)物醋酸被蒸出,因此選取韋氏分餾柱。SK-22-N3在重結(jié)晶過程中,必須注意哪幾點才干使產(chǎn)品產(chǎn)率高、質(zhì)量好?答:1.正確選擇溶劑;2.溶劑加入量要適當(dāng);3.活性炭脫色時,一是加入量要適當(dāng),二是切忌在沸騰時加入活性炭;4.吸濾瓶和布氏漏斗必需充足預(yù)熱;5.濾液應(yīng)自然冷卻,待有晶體析出后再適當(dāng)加緊冷速度,以確保晶形完整;6.最終抽濾時要盡也許將溶劑除去,并用母液洗滌有殘留18第18頁第18頁產(chǎn)品燒杯。SK-23-N2選擇重結(jié)晶用溶劑時,應(yīng)考慮哪些原因?答:(1)溶劑不應(yīng)與重結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(2)重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中溶解度應(yīng)隨溫度改變,即高溫時溶解度大,而低溫時溶解度??;(3)雜質(zhì)在溶劑中溶解度或者很大,或者很??;(4)溶劑應(yīng)容易與重結(jié)晶物質(zhì)分離;(5)溶劑應(yīng)無毒,不易燃,價格適當(dāng)并有助于回收利用。SK-24-N2合成乙酰苯胺時,反應(yīng)達到終點時為何會出現(xiàn)溫度計讀數(shù)上下波動?19第19頁第19頁答:反應(yīng)溫度控制在105攝氏度左右,目的在于分出反應(yīng)生成水,當(dāng)反應(yīng)靠近終點時,蒸出水份很少,溫度計水銀球不能被蒸氣包圍,從而出現(xiàn)瞬間短路,因此溫度計讀數(shù)出現(xiàn)上下波動現(xiàn)象。SK-25-N3
從苯胺制備乙酰苯胺時可采用哪些化合物作?;瘎??各有什么優(yōu)缺點?
答:慣用乙?;噭┯校阂阴B?、乙酸酐和乙酸等。(1)用乙酰氯作乙?;瘎?,其長處是反應(yīng)速度快。缺點是反應(yīng)中生成HCl可與未反應(yīng)苯胺成鹽,從而使半數(shù)胺因成鹽而無法參與?;磻?yīng)。為處理這個問題,需在堿性介質(zhì)中進行反應(yīng);另外,乙酰氯價格昂貴,在試驗室合成時,普通不采用。
20第20頁第20頁(2)用乙酐(CH3CO)2O作酰化劑,其長處是產(chǎn)物純度高,收率好,即使反應(yīng)過程中生成CH3COOH可與苯胺成鹽,但該鹽不如苯胺鹽酸鹽穩(wěn)定,在反應(yīng)條件下仍能夠使苯胺所有轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺。其缺點是除原料價格昂貴外,該法不適合用于鈍化胺(如鄰或?qū)ο趸桨?。(3)用醋酸作乙?;瘎?,其長處是價格廉價;缺點是反應(yīng)時間長。SK-26-N3
在對甲苯磺酸鈉制備試驗中,中和酸時,為何用NaHCO3而不用Na2CO3?答:由于用NaHCO3中和生成含有酸性NaHSO4,其水溶性較大;而用Na2CO3中和,易將硫酸完全中和,生成中性Na2SO4,且水溶性較小,從而易使產(chǎn)品中夾雜有硫酸鈉,影響產(chǎn)品質(zhì)量。21第21頁第21頁SK-27-N2用濃硫酸作磺化劑制備對甲苯磺酸鈉優(yōu)缺點是什么?答:用濃硫酸作磺化劑長處是:11.原料易得,價格廉價。2.能夠避免使用氯磺酸、發(fā)煙硫酸等磺化劑帶來麻煩,減少環(huán)境污染。3.操作簡樸,反應(yīng)溫度適宜。用濃硫酸作磺化劑缺點是:1.與氯磺酸、發(fā)煙硫酸等磺化劑比較,濃硫酸磺化能力相對較弱,因此反應(yīng)速度較慢,反應(yīng)溫度相對較高,產(chǎn)率較低。2.因使用過量濃硫酸,使對甲苯磺酸鈉分離相對困難些。SK-28-N2
22第22頁第22頁在對甲苯磺酸鈉制備試驗中,NaCl起什么作用?用量過多或過少,對試驗結(jié)果有什么影響?
答:NaCl作用是:
1.第一次是使對甲苯磺酸轉(zhuǎn)化成鈉鹽。2.第二次是起鹽析作用,使對甲苯磺酸鈉晶體析出。NaCl用量過多,產(chǎn)品中將混有NaCl雜質(zhì),減少產(chǎn)品純度。NaCl用量過少,不能使對甲苯磺酸鈉結(jié)晶完全析出,減少產(chǎn)率。
SK-29-N1
含有何種結(jié)構(gòu)醛能發(fā)生Perkin反應(yīng)?答:醛基與苯環(huán)直接相連芳香醛能發(fā)生Perkin反應(yīng)。SK-30-N3
在Perkin反應(yīng)中醛和含有(R2CHCO)2O結(jié)構(gòu)酸酐互相作用能23第23頁第23頁能否得到不飽和酸?為何?
答:不能。由于含有(R2CHCO)2O結(jié)構(gòu)酸酐分子只有一個α-H原子。
SK-31-N2苯甲醛和丙酸酐在無水K2CO3存在下,互相作用得到什么產(chǎn)物?答:得到α-甲基肉桂酸(即:α-甲基-β-苯基丙烯酸)。SK-32-N3苯甲醛分別同丙二酸二乙酯、過量丙酮或乙醛作用應(yīng)得到什么產(chǎn)物?從這些產(chǎn)物如何進一步制備肉桂酸?答:將得到:
24第24頁第24頁SK-33-N2
在肉桂酸制備試驗中,能否在水蒸汽蒸餾前用氫氧化鈉代替碳酸鈉來中和水溶液?答:不能。由于苯甲醛在強堿存在下可發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)。
SK-34-N2在肉桂酸制備試驗中,水蒸汽蒸餾除去什么?是否能夠不用水蒸汽蒸餾?答:除去苯甲醛。不行,必須用水蒸氣蒸餾。25第25頁第25頁SK-35-N2什么情況下需要采用水蒸汽蒸餾?答:下列情況需要采用水蒸氣蒸餾:(1)混合物中含有大量固體,通常蒸餾、過濾、萃取等辦法都不合用。(2)混合物中含有焦油狀物質(zhì),采用通常蒸餾、萃取等辦法都不合用。
(3)在常壓下蒸餾會發(fā)生分解高沸點有機物質(zhì)。
SK-36-N2
制備肉桂酸時為何采用水蒸汽蒸餾?
答:由于在反應(yīng)混合物中含有未反應(yīng)苯甲醛油狀物,它在常壓下蒸餾時易氧化分解,故采用水蒸汽蒸餾,以除去未反應(yīng)苯甲26第26頁第26頁醛。SK-37-N2何謂韋氏(Vigreux)分餾柱?使用韋氏分餾柱長處是什么?答:韋氏(Vigreux)分餾柱,又稱刺形分餾柱,它是一根每隔一定距離就有一組向下傾斜刺狀物,且各組刺狀物間呈螺旋狀排列分餾管。使用該分餾柱長處是:儀器裝配簡樸,操作以便,殘留在分餾柱中液體少。SK-38-N1在合成液體有機化合物時,經(jīng)常在反應(yīng)液中加幾粒沸石是為何?
答:沸石為多孔性物質(zhì),它在溶液中受熱時會產(chǎn)生一股穩(wěn)定而27第27頁第27頁細小空氣流泡,這一流泡以及隨之而生湍動能使液體中大氣泡破裂,成為液體分子氣化中心,從而使液體平穩(wěn)地沸騰,預(yù)防液體過熱而產(chǎn)生暴沸。
SK-39-N2何謂分餾?它基本原理是什么?答:利用分餾柱使幾種沸點相近混合物得到分離和純化,這種辦法稱為分餾。利用分餾柱進行分餾,事實上就是在分餾柱內(nèi)使混合物進行多次氣化和冷凝。當(dāng)上升蒸氣與下降冷凝液互相接觸時,上升蒸氣部分冷凝放出熱量使下降冷凝液部分氣化,兩者之間發(fā)生了熱量互換。其結(jié)果,上升蒸氣中易揮發(fā)組份增長,而下降冷凝液中高沸點組份增長。如果繼續(xù)多次,就等于進行了多次氣液平衡,28第28頁第28頁即達到了多次蒸餾效果。這樣,靠近分餾柱頂部易揮發(fā)物質(zhì)組份比率高,而在燒瓶中高沸點組份比率高,當(dāng)分餾柱效率足夠高時,開始從分餾柱頂部出來幾乎是純凈易揮發(fā)組份,而最后燒瓶里殘留幾乎是純凈高沸點組份。SK-40-N2進行分餾操作時應(yīng)注意什么?答:1.在儀器裝配時應(yīng)使分餾柱盡也許與桌面垂直,以確保上面冷凝下來液體與下面上升氣體進行充足熱互換和質(zhì)互換,提升分離效果。2.依據(jù)分餾液體沸點范圍,選取適當(dāng)熱浴加熱,不要在石棉網(wǎng)上用直接火加熱。用小火加熱熱浴,方便使浴溫遲緩而均勻地上升。29第29頁第29頁3.液體開始沸騰,蒸氣進入分餾柱中時,要注意調(diào)整浴溫,使蒸氣環(huán)緩慢而均勻地沿分餾柱壁上升。若室溫低或液體沸點較高,應(yīng)將分餾柱用石棉繩或玻璃布包裹起來,以減少柱內(nèi)熱量損失。4.當(dāng)蒸氣上升到分餾柱頂部,開始有液體餾出時,應(yīng)密切注意調(diào)整浴溫,控制餾出液速度為每2~3秒一滴。假如分餾速度太快,產(chǎn)品純度下降;若速度太慢,會造成上升蒸氣時斷時續(xù),餾出溫度波動。5.依據(jù)試驗要求要求,分段集取餾份,試驗結(jié)束時,稱量各段餾份。SK-41-N2
在粗產(chǎn)品環(huán)已烯中加入飽和食鹽水目的是什么?
答:加飽和食鹽水目標(biāo)是盡也許除去粗產(chǎn)品中水分,有30第30頁第30頁有助于分層。SK-42-N2為何蒸餾粗環(huán)已烯裝置要完全干燥?答:由于環(huán)已烯能夠和水形成二元共沸物,假如蒸餾裝置沒有充足干燥而帶水,在蒸餾時則也許因形成共沸物使前餾份增多而降低產(chǎn)率。SK-43-N1
用簡樸化學(xué)辦法來證實最后得到產(chǎn)品是環(huán)已烯?答:1.取少許產(chǎn)品,向其中滴加溴四氯化碳溶液,若溴紅棕色消失,闡明產(chǎn)品是環(huán)已烯。
2.取少許產(chǎn)品,向其中滴加冷稀高錳酸鉀堿性溶液,若高錳酸鉀紫色消失,闡明產(chǎn)品是環(huán)已烯。
31第31頁第31頁SK-44-N1在對甲苯磺酸鈉合成中攪拌目的是什么?答:由于甲苯與濃硫酸互不相溶,通過攪拌可使兩者充足接觸,達到縮短反應(yīng)時間,減少碳化,提升產(chǎn)率目的。SK-45-N2在對甲苯磺酸鈉合成中,如何才干確保產(chǎn)品是對甲苯磺酸鈉?
答:1.嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度在100-120℃,由于在此溫度下主要得到鄰位產(chǎn)物。溫度過高,將得到苯二磺酸和二甲苯砜等副產(chǎn)物。2.反應(yīng)中一定要保持微沸狀態(tài),使上升蒸氣環(huán)不超出球形冷凝管1/3。
SK-46-N2
減壓過濾比常壓過濾有什么長處?
32第32頁第32頁答:減壓過濾長處是:過濾和洗滌速度快;液體和固體分離比較完全;濾出固體容易干燥。
SK-47-N2重結(jié)晶目的是什么?如何進行重結(jié)晶?答:從有機反應(yīng)中得到固體產(chǎn)品往往不純,其中夾雜一些副產(chǎn)物、不反應(yīng)原料及催化劑等。純化這類物質(zhì)有效辦法就是選擇適當(dāng)溶劑進行重結(jié)晶,其目的在于取得最大回收率精制品。進行重結(jié)晶普通過程是:1.將待重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑沸點或靠近溶劑沸點溫度下溶解在適當(dāng)溶劑中,制成過飽和溶液。若待重結(jié)晶物質(zhì)熔點較溶劑沸點低,則應(yīng)制成在熔點下列過飽和溶液。12.若待重結(jié)晶物質(zhì)含有色雜質(zhì),可加活性碳煮沸脫色。
33第33頁第33頁3.趁熱過濾以除去不溶物質(zhì)和活性碳。4.冷卻濾液,使晶體從過飽和溶液中析出,而可溶性雜質(zhì)仍留在溶液里。5.減壓過濾,把晶體從母液中分離出來,洗滌晶體以除去吸附在晶體表面上母液。SK-48-N2
測定熔點時,慣用浴液體有哪些?如何選擇?答:測定熔點時,慣用熱浴有液體石蠟,甘油,濃硫酸,磷酸,硅油以及濃硫酸與硫酸鉀按一定百分比配制飽和溶液等??梢罁?jù)被測物熔點范圍選擇導(dǎo)熱液,如:(1)被測物熔點<140℃時,可選取液體石蠟或甘油(藥用液體石蠟可加熱至220℃仍不變)。34第34頁第34頁(2)被測物熔點>140℃時,可選取濃硫酸,但不要超出250℃,因此時濃硫酸產(chǎn)生白煙,防礙溫度讀數(shù);(3)被測物熔點>250℃時,可選取濃硫酸與硫酸鉀飽和溶液;濃硫酸:硫酸鉀=7:3(重量)可加熱到325℃;濃硫酸:硫酸鉀=3:2(重量)可加熱到365℃;還可用磷酸(可加熱到300℃)或硅油(可加熱到350℃),但價格較貴,試驗室很少使用。SK-49-N2蒸餾時為何蒸餾燒瓶中所盛液體量既不應(yīng)超出其容積2/3,也不應(yīng)少于1/3?答:假如裝入液體量過多,當(dāng)加熱到沸騰時,液體也許沖出或飛沫被蒸氣帶走,混入餾出液中。假如裝入液體量太少,在蒸餾結(jié)束時,相對地也會有較多液體殘留在瓶內(nèi)蒸不出來。35第35頁第35頁SK-50-N2蒸餾時,為何最好控制餾出液流出速度為1-2滴/秒。
答:蒸餾時,最好控制餾出液流出速度為1~2滴/秒。由于此速度能使蒸餾平穩(wěn),使溫度計水銀球始終被蒸氣包圍,從而無論是測定沸點還是集取餾分,都將得到較準(zhǔn)確結(jié)果,避免了由于蒸餾速度太快或太慢造成測量誤差。
SK-51-N2
假如液體含有恒定沸點,能否認為它是單純物質(zhì)?為何?答:假如液體含有恒定沸點,不能認為它是單純物質(zhì)。由于有些液體能與其它組份化合物形成二元或三元恒沸物,它們也有恒定沸點,但確是混合物,而不是單純物質(zhì)。SK-52-N2
36第36頁第36頁制備已二酸時,為何必須嚴(yán)格控制滴加環(huán)已醇速度和反應(yīng)溫度?答:該反應(yīng)為強放熱反應(yīng),若環(huán)已醇滴加速度太快,反應(yīng)溫度上升太高,易使反應(yīng)失控;若環(huán)已醇滴加速度過慢,反應(yīng)溫度太低,則反應(yīng)速度太慢,致使未作用環(huán)已醇積聚起來。SK-54-N2用KMnO4法制備已二酸,如何判斷反應(yīng)是否完全?若KMnO4過量將如何處理?答:用玻璃棒蘸取少許反應(yīng)液,在濾紙上點一下,假如高錳酸鉀紫色完全消失,闡明反應(yīng)已經(jīng)完全。若KmnO4過量,可用少量NaHSO3還原。
SK-55-N2
37第37頁第37頁
制備乙酸正丁酯試驗中,理論產(chǎn)水量是多少?實際搜集水量也許比理論量多,請解釋之。答:完全反應(yīng)生成水量應(yīng)為:18×0.125=2.25g。實際搜集水量中含有未反應(yīng)微量正丁醇和冰醋酸,因此比理論產(chǎn)水量多。SK-56-N2在乙酰乙酸乙酯制備試驗中,加入50%醋酸和飽和食鹽水目何在?
答:由于乙酰乙酸乙酯分子中亞甲基上氫比乙醇酸性強得多(pKa=10.654),反應(yīng)后生成乙酰乙酸乙酯鈉鹽,必需用醋酸酸化才干使乙酰乙酸乙酯游離出來。用飽和食鹽水洗滌目的是降低酯在水中溶解度,以減少產(chǎn)物損失,增長乙酰乙酸乙酯收率。
38第38頁第38頁SK-57-N2
Claisen酯縮合反應(yīng)催化劑是什么?在乙酰乙酸乙酯制備試驗中,為何能夠用金屬鈉代替?答:該縮合反應(yīng)催化劑是醇鈉。在乙酰乙酸乙酯合成中,因原料為乙酸乙酯,而試劑乙酸乙酯中含有少許乙醇,后者與金屬鈉作用則生成乙醇鈉,故在該試驗中可用金屬鈉代替。SK-58-N3何為互變異構(gòu)現(xiàn)象?如何用試驗證實乙酰乙酸乙酯是兩種互變異構(gòu)體平衡混合物?答:在一定條件下,兩個結(jié)構(gòu)異構(gòu)體能夠快速地互相轉(zhuǎn)變現(xiàn)象,叫作互變異構(gòu)表達象。如:39第39頁第39頁試驗證實辦法:(1)用1%FeCl3溶液,能發(fā)生顏色反應(yīng),證實有C=C結(jié)構(gòu)存在。(2)用Br2/CCl4溶液,能使溴退色證實有C=C存在。(3)用NaHSO3溶液,有膠狀沉淀生成證實有C=O存在(亦可用2,4-二硝基苯肼試驗)。SK-59-N3寫出下列化合物發(fā)生Claisen酯縮合反應(yīng)產(chǎn)物:(1)苯甲酸乙酯和丙酸乙酯;(2)苯甲酸乙酯和苯乙酮;(3)苯乙酸乙酯和草酸乙酯。答:40第40頁第40頁SK-60-N3如何通過乙酰乙酯合成下列化合物?
(1)2-庚酮;(2)3-甲基-戊酮;(3)2,6-庚二酮;(4)3-甲基-4-氧代戊酸。答:SK-61-N2學(xué)生試驗中經(jīng)常使用冷凝管有哪些?各用在什么地方?答:學(xué)生試驗中經(jīng)常使用冷凝管有:直形冷凝管,球形冷凝
41第41頁第41頁管,空氣冷凝管及刺形分餾柱等。直形冷凝管普通用于沸點低于140℃液體有機化合物沸點測定和蒸餾操作中;沸點不小于140℃有機化合物蒸餾可用空氣冷凝管。球形冷凝管普通用于回流反應(yīng)即有機化合物合成裝置中(因其冷凝面積較大,冷凝效果較好);刺形分餾柱用于精餾操作中,即用于沸點差別不太大液體混合物分離操作中。SK-62-N2什么時候用氣體吸取裝置?如何選擇吸取劑?答:反應(yīng)中生成有毒和刺激性氣體(如鹵化氫、二氧化硫)或反應(yīng)時通入反應(yīng)體系而沒有完全轉(zhuǎn)化有毒氣體(如氯氣),進入空氣中會污染環(huán)境,此時要用氣體吸取裝置吸取有害氣體。選擇吸取劑要依據(jù)被吸取氣體物理、化學(xué)性質(zhì)來決定。能夠42第42頁第42頁用物理吸取劑,如用水吸取鹵化氫;也能夠用化學(xué)吸取劑,如用氫氧化鈉溶液吸取氯和其它酸性氣體。
SK-63-N2
有機試驗中,什么時候用蒸出反應(yīng)裝置?蒸出反應(yīng)裝置有哪些形式?答:在有機試驗中,有兩種情況使用蒸出反應(yīng)裝置:一個情況是反應(yīng)是可逆平衡,伴隨反應(yīng)進行,慣用蒸出裝置隨時將產(chǎn)物蒸出,使平衡向正反應(yīng)方向移動。另一個情況是反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)條件下很容易進行二次反應(yīng),需及時將產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出來,以保持較高產(chǎn)率。蒸出反應(yīng)裝置有三種形式:蒸餾裝置、分餾裝置和回流分水裝置。
43第43頁第43頁SK-64-N1有機試驗中有哪些慣用冷卻介質(zhì)?應(yīng)用范圍如何?答:有機試驗中慣用冷卻介質(zhì)有:自來水,冰-水,冰-鹽-水等,分別可將被冷卻物冷卻至室溫,室溫下列及0℃下列。SK-65-N2有機試驗中,玻璃儀器為何不能直接用火焰加熱?有哪些間接加熱方式?應(yīng)用范圍如何?答:由于直接用火焰加熱,溫度改變猛烈且加熱不均勻,易造成玻璃儀器損壞;同時,由于局部過熱,還也許引起有機物分解,縮合,氧化等副反應(yīng)發(fā)生。間接加熱方式和應(yīng)用范圍下列:在石棉網(wǎng)上加熱,但加熱仍很不均勻。水浴加熱,被加熱物質(zhì)溫度只能達到80℃下列,需加熱至44第44頁第44頁100℃時,可用沸水浴或水蒸氣加熱。電熱套空氣浴加熱,對沸點高于80℃液體原則上都可使用。油浴加熱,溫度普通在100-250℃之間,可達到最高溫度取決于所用油種類,如甘油適合用于100-150℃;透明石蠟油可加熱至220℃,硅油或真空泵油再250℃時仍很穩(wěn)定。砂浴加熱,可達到數(shù)百度以上。熔融鹽加熱,等量KNO3和NaNO3在218℃熔化,在700℃下列穩(wěn)定,含有40%NaNO2,7%NaNO3和53%KNO3混合物,在142℃熔化,使用范圍為150-500℃。
SK-66-N2何謂減壓蒸餾?適合用于什么體系?減壓蒸餾裝置由哪些儀器、設(shè)備構(gòu)成,各起什么作用?
答:在低于大氣壓力下進行蒸餾稱為減壓蒸餾。減壓蒸餾是45第45頁第45頁分離提純高沸點有機化合物一個主要辦法,尤其適合用于在常壓下蒸餾未達到沸點時即受熱分解、氧化或聚合物質(zhì)。減壓蒸餾裝置由四部分構(gòu)成:蒸餾部分:主要儀器有蒸餾燒瓶,克氏蒸餾頭,毛細管,溫度計,直形冷凝管,多頭接引管,接受器等,起分離作用。抽提部分:可用水泵或油泵,起產(chǎn)生低壓作用。油泵保護部分:有冷卻阱,有機蒸氣吸取塔,酸性蒸氣吸取塔,水蒸氣吸取塔,起保護油泵正常工作作用。測壓部分:主要是壓力計,能夠是水銀壓力計或真空計量表,起測量系統(tǒng)壓力作用。
SK-67-N2在用油泵減壓蒸餾高沸點化合物(如乙酰乙酸乙酯)前,為什么要先用水泵或水浴加熱,蒸去絕大部分低沸點物質(zhì)(如乙酸乙酯)?46第46頁第46頁答:盡也許降低低沸點有機物損壞油泵。SK-68-N1
減壓蒸餾中毛細管作用是什么?能否用沸石代替毛細管?
答:減壓蒸餾時,空氣由毛細管進入燒瓶,冒出小氣泡,成為液體沸騰時氣化中心,這樣不但能夠使液體平穩(wěn)沸騰,預(yù)防暴沸,同時又起一定攪拌作用。
SK-69-N3在試驗室用蒸餾法提純久置乙醚時,為避免蒸餾快要結(jié)束時發(fā)生爆炸事故,應(yīng)用什么辦法預(yù)先處理乙醚?答:先用FeSO4水溶液洗滌,靜置分層,分出乙醚,加無水氯化鈣干燥。SK-70-N3
47第47頁第47頁用羧酸和醇制備酯合成試驗中,為了提升酯收率和縮短反應(yīng)時間,應(yīng)采用哪些主要辦法?答:(1)提升反應(yīng)物之一用量;(2)減少生成物量(移去水或酯);(3)催化劑濃硫酸用量要適當(dāng)(太少,反應(yīng)速度慢,太多,會使副產(chǎn)物增多);SK-71-N2
什么情況下用水蒸氣蒸餾?用水蒸氣蒸餾物質(zhì)應(yīng)具備什么條件?答:下列情況可采用水蒸氣蒸餾:(1)混合物中含有大量固體,通常蒸餾、過濾、萃取等辦法都不合用。48第48頁第48頁(2)混合物中含有焦油狀物質(zhì),采用通常蒸餾、萃取等辦法都不合用。(3)在常壓下蒸餾會發(fā)生分解高沸點有機物質(zhì)。用水蒸氣蒸餾物質(zhì)應(yīng)具備下列條件:(1)隨水蒸氣蒸出物質(zhì)應(yīng)不溶或難溶于水,且在沸騰下與水長時間共存而不起化學(xué)改變。(2)隨水蒸氣蒸出物質(zhì),應(yīng)在比該物質(zhì)沸點低得多溫度,并且比水沸點還要低得多溫度下即可蒸出。
SK-72-N3
依據(jù)你做過試驗,總結(jié)一下在什么情況下需用飽和食鹽水洗滌有機液體?
答:當(dāng)被洗滌液體相對密度與水靠近且小于水時,用飽和食49第49頁第49頁鹽水洗滌,有助于分層。有機物與水易形成乳濁液時,用飽和食鹽水洗滌,能夠破壞乳濁液形成。被洗滌有機物在水中溶解度大,用飽和食鹽水洗滌能夠減少有機物在水層中溶解度,減少洗滌時損失。
SK-73-N2什么是萃?。渴裁词窍礈??指出二者異同點。答:萃取是從混合物中抽取所需要物質(zhì);洗滌是將混合物中所不需要物質(zhì)除掉。萃取和洗滌均是利用物質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同來進行分離操作,二者在原理上是相同,只是目標(biāo)不同。從混合物中提取物質(zhì),假如是我們所需要,這種操作叫萃?。患偃绮皇俏覀兯枰?,這種操作叫洗滌。SK-74-N3
50第50頁第50頁如何除去液體化合物中有色雜質(zhì)?如何除去固體化合物中有色雜質(zhì)?除去固體化合物中有色雜質(zhì)時應(yīng)注意什么?答:除去液體化合物中有色雜質(zhì),通常采用蒸餾辦法,因為雜質(zhì)相對分子質(zhì)量大,留在殘液中。除去固體化合物中有色雜質(zhì),通常采用在重結(jié)晶過程中加入活性炭,有色雜質(zhì)吸附在活性炭上,在熱過濾一步除去。除去固體化合物中有色雜質(zhì)應(yīng)注意:(1)加入活性炭要適量,加多會吸附產(chǎn)物,加少,顏色脫不掉;(2)不能在沸騰或靠近沸騰溫度下加入活性炭,以免暴沸;(3)加入活性炭后應(yīng)煮沸幾分鐘后才干熱過濾。
SK-75-N3在合成反應(yīng)中,有些可逆反應(yīng)生成水,為了提升轉(zhuǎn)化率,慣用帶水劑把水從反應(yīng)體系中分出來,什么物質(zhì)可作為帶水劑?51第51頁第51頁答:可作帶水劑物質(zhì)必需與水有最低共沸點,且在水中溶解度很小,它能夠是反應(yīng)物或產(chǎn)物,比如:環(huán)已烯合成是利用產(chǎn)物與水形成共沸物;乙酸異戊酯合成中,反應(yīng)早期利用原料異戊醇與水形成二元共沸物或原料、產(chǎn)物和水形成三元共沸物,并用分水器分水,同時將原料送回反應(yīng)體系,伴隨反應(yīng)進行,原料減少,則利用產(chǎn)物乙酸異戊酯與水形成二元共沸物。帶水劑也能夠是外加第三組分,但第三組分必需是對反應(yīng)物和產(chǎn)物不起反應(yīng)物質(zhì),通常加入第三組分有苯,環(huán)已烷,氯仿,四氯化碳等。SK-76-N23-丁酮酸乙酯合成使用金屬鈉和乙酸乙酯為原料,實際反應(yīng)是通過乙醇鈉起作用,請問乙醇鈉從何而來?答:在合成β-丁酮酸乙酯時即沒有加入乙醇鈉,也沒有加入,
52第52頁第52頁乙醇,但在加入試劑乙酸乙酯中含有少許乙醇這部分乙醇與金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉,在后者作用下乙酸乙酯縮合生成β-丁酮酸乙酯同時又生成乙醇,從而滿足了反應(yīng)過程中需要乙醇。SK-77-N3用85%磷酸催化工業(yè)環(huán)已醇脫水合成環(huán)已烯試驗中,將磷酸加入環(huán)已醇中,馬上變成紅色,試分析原因何在?如何判斷你分析原因是正確?答:該試驗只涉及兩種試劑:環(huán)已醇和85%磷酸。磷酸有一定氧化性,混合不均,磷酸局部濃度過高,高溫時也許使環(huán)已醇氧化,但低溫時不能使環(huán)已醇變紅。那么,最大也許就是工業(yè)環(huán)已醇中混有雜質(zhì)。工業(yè)環(huán)已醇是由苯酚加氫得到,假如加氫不完全或精制不徹底,會有少許苯酚存在,而苯酚卻及易53第53頁第53頁被氧化成帶紅色物質(zhì)。因此,本試驗現(xiàn)象也許就是少許苯酚被氧化結(jié)果。將環(huán)已醇先后用堿洗、水洗滌后,蒸餾得到環(huán)已醇,再加磷酸,若不變色則可證實上述判斷是正確。
SK-78-N3制備肉桂酸時,往往出現(xiàn)焦油,它是如何產(chǎn)生?又是如何除去?答:產(chǎn)生焦油原因是:在高溫時生成肉桂酸脫羧生成苯乙烯,苯乙烯在此溫度下聚合所致,焦油中可溶解其它物質(zhì)。
產(chǎn)生焦油可用活性炭與反應(yīng)混合物堿溶液一起加熱煮沸,焦油被吸附在活性炭上,通過濾除去。
54第54頁第54頁判斷題(PD)55第55頁第55頁判斷題(PD)PD-1-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)在合成液體化合物操作中,最后一步蒸餾僅僅是為了純化產(chǎn)品。
(2)用蒸餾法、分餾法測定液體化合物沸點,餾出物沸點恒定,此化合物一定是純化合物。
答:(1)√(2)×。PD-2-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)用蒸餾法測定沸點,餾出物餾出速度影響測得沸點值準(zhǔn)確性。56第56頁第56頁(2)用蒸餾法測沸點,溫度計位置不影響測定結(jié)果可靠性。答:(1)√(2)×。
PD-3-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)用蒸餾法測沸點,燒瓶內(nèi)裝被測化合物多少影響測定結(jié)果。(2)測定純化合物沸點,用分餾法比蒸餾法準(zhǔn)確。答:(1)√(2)×。PD-4-N1判斷下列敘述,對者畫√,錯者畫×。(1)熔點管壁太厚,測得熔點偏高。(2)熔點管底部未完全封閉,有針孔,測得熔點偏高。
答:(1)√(2)×。57第57頁第57頁PD-5-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)熔點管不潔凈,測定熔點時不易觀測,但不影響測定結(jié)果。(2)樣品未完全干燥,測得熔點偏低。答:(1)×(2)√。PD-6-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)樣品中含有雜質(zhì),測得熔點偏低。(2)A、B兩種晶體等量混合物熔點是兩種晶體熔點算術(shù)平均值。
答:(1)√(2)×。58第58頁第58頁PD-7-N1判斷下面說法準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。(1)在低于被測物質(zhì)熔點10-20℃時,加熱速度控制在每分鐘升高5℃為宜。(2)樣品管中樣品熔融后再冷卻固化仍可用于第二次測熔點。
答:(1)×(2)×。PD-8-N3下圖為制備乙酸正丁酯反應(yīng)裝置圖,試指出圖中之錯誤所在,并加以解釋。
答:該圖有下列六處錯誤:1.圓底燒瓶中盛液量過多,加熱時也許使液體沖入分水器中。盛液量應(yīng)不超出燒瓶容積2/3。
59第59頁第59頁
PD-8-N3圖PD-9-N2圖2.沒有加沸石,易引起暴沸。3.分水器中應(yīng)事先加入一定量水,以確保未反應(yīng)正丁醇和粗產(chǎn)品乙酸正丁酯順利返回?zé)恐小?.回流冷凝管應(yīng)選取球形冷凝管,以確保足夠冷卻面積。60第60頁第60頁5.通水方向反了,冷凝管中無法充斥水。6.系統(tǒng)密閉,易因系統(tǒng)壓力增大而發(fā)生爆炸事故。
PD-9-N2下圖是齊列熔點測定裝置,請指出圖中錯誤,并闡明理由。答:該圖有下列六處錯誤:1.加熱位置應(yīng)在提氏管旁測,以確保熱浴體呈對流循環(huán),溫度分布均勻。2.熱浴體加入量過多。3.溫度計水銀球應(yīng)位于提氏管上下兩交叉管口中間,試料應(yīng)位于溫度計水銀球中間,以確保試料均勻受熱測溫準(zhǔn)確。4.試料加入量過多,使熔程增寬。5.橡皮圈浸入熱浴體中,易因橡皮圈溶漲而使熔點管脫落而落61第61頁第61頁污染熱浴體。6.塞子應(yīng)用開口塞,以防因管內(nèi)空氣膨脹將塞子沖出;另一方面便于觀測溫度。PD-10-N3請指出下面水蒸汽蒸餾裝置中有幾處錯誤,并糾正之。
PD-10-N3圖
62第62頁第62頁
答:該圖有下列六處錯誤:11.水蒸氣發(fā)生器安全管在液面之上,應(yīng)插入靠近底部處。2.三通管有水蒸氣泄漏,應(yīng)用止水夾夾緊。3.水蒸氣導(dǎo)入管在待蒸餾物質(zhì)液面之上,應(yīng)插到液面下列。4.冷凝管應(yīng)改用直形冷凝管。5.通水方向反了,應(yīng)從下面進水。6.系統(tǒng)密閉,應(yīng)改用帶分支接引管或非磨口錐形瓶作接受器。PD-11-N2指出下面蒸餾裝置圖中錯誤。
答:該圖有下列六處錯誤:1.圓底燒瓶中盛液量過多,應(yīng)為燒瓶容積1/3-2/3。2.沒有加沸石。63第63頁第63頁3.溫度計水銀球上沿應(yīng)位于蒸餾支管下沿水平線上。4.球形冷凝管應(yīng)改為直形冷凝管。5.通水方向應(yīng)改為下口進水,上口出水。6.系統(tǒng)密閉。應(yīng)將接引管改為帶分支接引管;或改用非磨口錐形瓶作接受器。PD-11-N2圖
64第64頁第64頁實驗操作(CZ)65第65頁第65頁試驗操作(CZ)CZ-1-N3
在正溴丁烷合成試驗中,蒸餾出餾出液中正溴丁烷通常應(yīng)在下層,但有時也許出現(xiàn)在上層,為何?若遇此現(xiàn)象如何處理?
答:若未反應(yīng)正丁醇較多,或因蒸鎦過久而蒸出一些氫溴酸恒沸液,則液層相對密度發(fā)生改變,正溴丁烷就也許懸浮或變?yōu)樯蠈?。遇此現(xiàn)象可加清水稀釋,使油層(正溴丁烷)下沉。
CZ-2-N2粗產(chǎn)品正溴丁烷經(jīng)水洗后油層呈紅棕色是什么原因?應(yīng)如何處理?答:油層若呈紅棕色,闡明含有游離溴??捎蒙僭S亞硫酸氫鈉水溶液洗滌以除去游離溴。66第66頁第66頁反應(yīng)方程式為:Br2+NaHSO3+H2O→2HBr+NaHSO4CZ-3-N2在乙酸正丁酯精制過程中,假如最后蒸餾時前餾分多,其原因是什么?答:原因也許是:(1)酯化反應(yīng)不完全,經(jīng)洗滌后仍有少許正丁醇等雜質(zhì)留在產(chǎn)物中。(2)干燥不徹底,產(chǎn)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,因而前餾分較多。
CZ-4-N2假如最后蒸餾時得到乙酸正丁酯混濁是何原因?
67第67頁第67頁答:蒸餾系統(tǒng)所用儀器或粗產(chǎn)品干燥不徹底,使產(chǎn)品中混有微量水分,該水分以乳濁液形式存在于乙酸正丁酯中,因而使乙酸正丁酯混濁。CZ-5-N2用MgSO4干燥粗乙酸正丁酯,如何掌握干燥劑用量?答:干燥劑用量可視粗產(chǎn)品多少和混濁程度而定,用量過多,由于MgSO4干燥劑表面吸附,會使乙酸正丁酯有損失;用量過少,則MgSO4便會溶解在所吸附水中,普通干燥劑用量以搖動錐形瓶時,干燥劑可在瓶底自由移動,一段時間后溶液澄清為宜。CZ-6-N2
在使用分液漏斗進行分液時,操作中應(yīng)預(yù)防哪幾種不正確做法?68第68頁第68頁答:1.分離液體時,分液漏斗上小孔未于大氣相通就打開旋塞。2.分離液體時,將漏斗拿在手中進行分離。3.上層液體經(jīng)漏斗下口放出。4.沒有將兩層間存在絮狀物放出。
CZ-7-N2
精制乙酸正丁酯最后一步蒸餾,所用儀器為何均需干燥?
答:假如粗制品最后一步蒸餾所用儀器不干燥或干燥不徹底,則蒸出產(chǎn)品將混有水份,造成產(chǎn)品不純、渾濁。CZ-8-N2
重結(jié)晶時,假如溶液冷卻后不析出晶體怎么辦?
答:可采用下列辦法誘發(fā)結(jié)晶:69第69頁第69頁(1)用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁。(2)用冰水或其它制冷溶液冷卻。(3)投入“晶種”。
CZ-9-N2重結(jié)晶操作中,活性炭起什么作用?為何不能在溶液沸騰時加入?答:(1)重結(jié)晶操作中,活性炭起脫色和吸附作用。(2)千萬不能在溶液沸騰時加入,不然會引起暴沸,使溶液溢出,造成產(chǎn)品損失。CZ-10-N3粗乙酰苯胺進行重結(jié)晶操作時,注意哪幾點才干得到產(chǎn)量高、質(zhì)量好產(chǎn)品?70第70頁第70頁答:在正確選擇溶劑前提下,應(yīng)注意下列四點:((1)溶解粗乙酰苯胺時,若煮沸時仍有油珠存在,不可認為是雜質(zhì)而拋棄,此乃溶液溫度83℃,未溶于水,但已融化了乙酰苯胺,因其比重不小于水而沉于器底,可補加少許熱水,直至完全溶解(注意:加水量不可過多,不然,將影響結(jié)晶產(chǎn)率)。(2)脫色時,加入活性炭量不可太多,不然它會象吸附雜質(zhì)一樣吸附產(chǎn)物而影響產(chǎn)量。(3)熱濾液碰到冷器壁,不久析出結(jié)晶,但其質(zhì)量往往不好,因此布氏漏斗,吸濾瓶應(yīng)事先預(yù)熱。(4)靜止等待結(jié)晶時,一定要使濾液慢慢冷卻,以使所得結(jié)晶純凈,普通說來,溶液濃度大,冷卻速度快,析出結(jié)晶細,晶體不夠純凈;二是要充足冷卻,用冷水或冰水冷卻容器,以使晶體更加好71第71頁第71頁從母液中析出。CZ-11-N2當(dāng)加熱后已有餾分出來時才發(fā)覺冷凝管沒有通水,怎么處理?答:馬上停止加熱,待冷凝管冷卻后,通入冷凝水,同時補加沸石,再重新加熱蒸餾。假如不將冷凝管冷卻就通冷水,易使冷凝管炸裂。CZ-12-N3
如何正確進行水蒸汽蒸餾操作?
答:1.在進行水蒸氣蒸餾之前,應(yīng)認真檢查水蒸氣蒸餾裝置是否嚴(yán)密。2.開始蒸餾時,應(yīng)將T形管止水夾打開,待有蒸氣溢出時再旋緊夾子,使水蒸氣進入三頸燒瓶中,并調(diào)整加熱速度,以餾出速72第72頁第72頁度2—3滴/秒為宜。3.操作中要隨時注意安全管中水柱是否有異?,F(xiàn)象發(fā)生,若有,應(yīng)馬上打開夾子,停止加熱,找出原因,排除故障后方可繼續(xù)加熱。CZ-13-N2
如何判斷水蒸汽蒸餾操作是否結(jié)束?
答:當(dāng)流出液澄清透明不再含有有機物質(zhì)油滴時,即可斷定水蒸汽蒸餾結(jié)束(也可用盛有少許清水錐形瓶或燒杯來檢查是否有油珠存在)。CZ-14-N2
在肉桂酸制備試驗中,為何要緩慢加入固體碳酸鈉來調(diào)解pH值?73第73頁第73頁答:對于酸堿中和反應(yīng),若加入碳酸鈉速度過快,易產(chǎn)生大量CO2氣泡,并且不利于準(zhǔn)確調(diào)整pH值。CZ-15-N1
在環(huán)己烯合成試驗中,為何用25ml量筒做接受器?
答:用量筒做接受器有助于用吸管準(zhǔn)確移出反應(yīng)生成水。
CZ-16-N3
在對甲苯磺酸鈉合成中,在安全面應(yīng)注意什么?如不小心發(fā)生甲苯起火或濃硫酸濺到皮膚上應(yīng)如何處理?
答:再安全面應(yīng)注意:預(yù)防發(fā)生火災(zāi)和被濃硫酸灼傷。如不慎發(fā)生起火,應(yīng)馬上切斷電源,移開周圍其它易燃物品,快速用石棉布覆蓋火源,使甲苯與空氣隔絕而滅火。如不慎將濃硫酸濺到皮膚上,應(yīng)馬上用大量水沖洗,再用3~574第74頁第74頁%碳酸氫鈉溶液洗滌,最后再用大量水沖洗。嚴(yán)重時應(yīng)消毒、拭干后涂上藥用凡士林或燙傷油膏,將傷口包扎好后送醫(yī)院治療。CZ-17-N2
用齊列管法測定熔點時應(yīng)注意那些問題?
答:用齊列管法測定熔點時應(yīng)注意:(1)熱浴選擇(依據(jù)被測物熔點范圍選擇熱?。?2)熱浴用量(以熱浴液位略高于齊列管上叉口為宜)。(3)試料應(yīng)研細且裝實。(4)熔點管應(yīng)均勻且一端要封嚴(yán)(直徑=1~1.2mm;長度L=70~80mm為宜)。(5)安裝要正確,掌握“三個中部”即溫度計有一個帶有溝槽單孔塞固定在齊列管中軸線上,試料位于溫度計水銀球中部,水75第75頁第75頁水銀球位于齊列管上,下交叉口中間部位。(6)加熱部位要正確。(7)控制好升溫速度。CZ-18-N2如何使用和保養(yǎng)分液漏斗?答:1.分液漏斗磨口是非原則磨口,部件不能互換使用。2.使用前,旋塞應(yīng)涂少許凡士林或油脂,并檢查各磨口是否嚴(yán)密。3.使用時,應(yīng)按操作規(guī)程操作,兩種液體混合振蕩時不可過于猛烈,以防乳化;振蕩時應(yīng)注意及時放出氣體;上層液體從上口倒出;下層液體從下口放出。4.使用后,應(yīng)洗凈涼干,在磨口中間夾一紙片,以防粘結(jié)(注意:76第76頁第76頁部件不可拆開放置)。CZ-19-N3
碰到磨口粘住時,如何才干安全地打開連接處?
答:(1)用熱水浸泡磨口粘接處。(2)用軟木(膠)塞輕輕敲打磨口粘接處。(3)將甘油等物質(zhì)滴到磨口縫隙中,使?jié)B入松開。
CZ-20-N2
如何安裝有電動攪拌器回流反應(yīng)裝置?
答:安裝有電動攪拌器反應(yīng)裝置,除按普通玻璃儀器安裝要求外,還要求:1.攪拌棒必須與桌面垂直。2.攪拌棒與玻璃管或液封管配合應(yīng)松緊適當(dāng),密封嚴(yán)密。77第77頁第77頁3.攪拌棒距燒瓶底應(yīng)保持5mm上距離。4.安裝完畢后應(yīng)用手轉(zhuǎn)動攪拌棒看是否有阻力;攪拌棒下端是否與燒瓶底、溫度計等相碰。如相碰應(yīng)調(diào)整好以后再接通電源,使攪拌正常轉(zhuǎn)動。CZ-21-N3
有機試驗中,什么時候利用回流反應(yīng)裝置?如何操作回流反應(yīng)裝置?
答:有兩種情況需要使用回流反應(yīng)裝置:一是反應(yīng)為強放熱、物料沸點又低,用回流裝置將氣化物料冷凝回到反應(yīng)體系中。二是反應(yīng)很難進行,需要長時間在較高溫度下反應(yīng),需用回流裝置保持反應(yīng)物料在沸騰溫度下進行反應(yīng)。
78第78頁第78頁回流反應(yīng)裝置通慣用球形冷凝管作回流冷凝管。進行回流反應(yīng)操作應(yīng)注意:1.依據(jù)反應(yīng)物理化性質(zhì)選擇適當(dāng)加熱方式,如水浴、油浴或石棉網(wǎng)直接加熱。2.不要忘掉加沸石。3.控制回流速度,普通以上升氣環(huán)不超出冷凝管1/3(即球形冷凝管第一個球)。過高,蒸氣不易所有冷凝回到反應(yīng)燒瓶中;過低,反應(yīng)燒瓶中溫度不能達到較高值。CZ-22-N1
在減壓蒸餾時,應(yīng)先減到一定壓力,再進行加熱;還是先加熱到一定溫度,再抽氣減壓?答:應(yīng)先減到一定壓力再加熱。79第79頁第79頁CZ-23-N3
在制備乙酰苯胺飽和溶液進行重結(jié)晶時,在杯下有一油珠出現(xiàn),試解釋原因。如何處理才算合理?
答:這一油珠是溶液83℃,為溶于水但已經(jīng)溶化了乙酰苯胺,因其比重不小于水而沉于杯下,可補加少許熱水,使其完全溶解,且不可認為是雜質(zhì)而將其拋棄。
80第80頁第80頁實驗裝置(ZZ)81第81頁第81頁試驗裝置(ZZ)ZZ-1-N2
水蒸氣蒸餾裝置主要由幾大部分構(gòu)成?
答:水蒸氣蒸餾裝置主要由水蒸氣發(fā)生器、三頸瓶和冷凝管三部分構(gòu)成。ZZ-2-N1
水蒸氣發(fā)生器中安全管作用是什么?答:安全管主要起壓力批示計作用,通過觀測管中水柱高度判斷水蒸氣壓力;同時有安全閥作用,當(dāng)水蒸氣蒸餾系統(tǒng)堵塞時,水蒸氣壓力急劇升高,水就可從安全管上口沖出,使系統(tǒng)壓力下降,保護了玻璃儀器免受破裂。
ZZ-3-N382第82頁第82頁畫出環(huán)己烯合成反應(yīng)裝置圖。
答:ZZ-4-N3
畫出對甲苯磺酸合成反應(yīng)裝置圖。
答:ZZ-5-N1畫出減壓過濾裝置圖。答:
ZZ-6-N2
畫出常壓蒸餾裝置圖。答:83第83頁第83頁ZZ-7-N3
畫出制備正溴丁烷反應(yīng)裝置圖。
ZZ-8-N3畫出制備乙酸正丁酯反應(yīng)裝置圖。
答:答:84第84頁第84頁填空題(TK)85第85頁第85頁填空題(TK)TK-1-N1蒸餾時,假如餾出液易受潮分解,能夠在接受器上連接一個
,以預(yù)防
侵入。
答:干燥管;空氣中水分。
TK-2-N1減壓過濾長處有:(1)
;(2)
;;答:(1)過濾和洗滌速度快;(2)固體和液體分離比較完全;(3)濾出固體容易干燥。86第86頁第86頁TK-3-N2測定熔點使用熔點管(裝試樣毛細管)普通外徑為
,長約
;裝試樣高度約為
,要裝得
和
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