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1、有机化学实验复习一、有机化学实验的一般特点1加热方法的变化 水浴加热的特点: 2产物一般需分离提纯 3温度计的使用 注意温度计的位置 4常用到冷凝、回流装置*二、有机制备反应 1乙烯的制备(1)装置(2)反应原理、浓硫酸的作用 可能的副反应(3)气体收集 (4)实验现象及解释 3乙酸乙酯的制备(1)装置(2)反应原理、浓硫酸的作用(3)饱和碳酸钠溶液的作用:减少乙酸乙酯的溶解、除去乙酸等杂质、增大乙酸乙酯与水溶液的密度差,有利于液体分层。 4溴苯的制备(1)装置(2)反应原理(3)溴苯的提取5硝基苯的制备(1)装置(2)反应原理、浓硫酸的作用 (3)浓硝酸与浓硫酸应怎样混合?三、有机分离、提纯
2、实验1分液 用于两种互不相溶(密度也不同)的液体的分离。2蒸馏 用于沸点不同的液体的分离。分馏的原理与此相同。3洗气用于气体的吸收。一般用液体吸收(即洗气)、也可用固体吸收。其他不常用的还有如:盐析、渗析、过滤等四、有机性质实验1卤代烃水解及卤原子的检验 注意水解后溶液的酸化2. 乙醇的催化氧化 实验 注意现象(Cu丝先变黑后变红)及现象解释3银镜反应 注意银氨溶液的制备、水浴加热、银镜的洗去4乙醛与新制氢氧化铜共热实验 注意新制氢氧化铜的配制、反应原理5糖类水解及产物的检验 注意产物检验前用碱溶液中和酸五、有机物的分离和提纯1.气态混合物的提纯-洗气 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质):
3、 a.乙烷(乙烯):溴水 (注意:高锰酸钾以及氢氧化钠的使用) b.乙炔(硫化氢):硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液 c.甲烷(甲醛):水(甲醛易溶于水)家居装修 d.乙烷(水蒸气):浓硫酸 或碱石灰、五氧化二磷、氯化钙(注意:干燥管的使用)2. 液态混合物的分离和提纯 1.分离溴水中的溴和水 萃取分液(四氯化碳、苯、直馏汽油、乙酸乙酯、乙醚等) 2.分离石油中的汽油和柴油 分馏 3.从皂化反应后的混合液中分离出肥皂(高级脂肪酸钠) 盐析(NaCl) 注意:蛋白质的盐析(饱和硫酸钠溶液或硫酸铵溶液) 4.分离苯和苯酚的混合物 不能用溴水,三溴苯酚易溶于苯 5.提纯下列物质(括号中的为杂质) a.溴乙烷
4、(乙醇) 水(分液) b.硝基苯(硝酸) 氢氧化钠溶液(分液) c.苯(甲苯) 高锰酸钾溶液(分液)d.溴苯(溴) 氢氧化钠溶液(分液) e.乙酸乙酯(乙酸、乙醇) 饱和碳酸钠溶液(分液) f.淀粉液(氯化钠) 蒸馏水(渗析) g.乙醇(水) CaO(蒸馏)【跟踪练习】1.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:反应混合物滤液过滤操作有机相水 相无水Na2SO4干燥过滤操作无色液体A浓盐酸酸化蒸发浓缩冷却,过滤白色固体B实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100反应一段时间停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。已知:苯甲酸分子量是122
5、,熔点122.4,在25和95时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。(1)操作为 _ ,操作为 _ 。(2)无色液体A是 _ ,定性检验A的试剂是 _ _ ,现象是 _(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115开始熔化,达到130时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象结论将白色固体B加入水中,加热溶解,_得到白色晶体和无色滤液取少量滤液于试管中,_生成白色沉淀滤液含Cl-干燥白色晶体,_白色晶体是苯甲酸(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成1
6、00ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH额物质的量为2.4010-3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为 _ ,计算结果为 _ (保留两位有效数字)。2.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题: (1)A装置中分液漏斗盛放的物质是 _ ,写出有关反应的化学方程式: _ (2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。 (3)写出E装置中所盛放物质的名称 ,它的作用是 。 (4)若准确称取120g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧
7、后,E管质量增加176g,D管质量增加072g,则该有机物的最简式 。3如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。请回答:(1)实验步骤:_;在各装置中注入相应的试剂(如图所示);_;实验时,烧瓶中液体混合物逐渐变黑。(2)能够说明乙烯具有还原性的现象是_;装置甲的作用是_。若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性,简述其理由:_。4某化学课外小组用下图所示的装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。(1)写出A中反应的化学方程式_ (2)观察到A中的现象是_(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是_,写
8、出有关反应的化学方程式_。(4)C中盛放CCl4的作用是_。(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入_,现象是_。5.实验室制备硝基苯的实验装置如下图所示,主要步骤如下:配制一定比例的浓H2SO4和浓HNO3混合酸,加入反应器中。向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯,充分振荡,混合均匀。在5060 下发生反应,直至反应结束。除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。填写下列空白:(1)配制一定比例
9、的浓H2SO4和浓HNO3混合酸时,操作注意事项是_。(2)步骤中,为了使反应在5060 下进行,常用的方法是_。(3)步骤中洗涤和分离粗硝基苯应使用的仪器是_。(4)步骤中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_。(5)纯硝基苯是无色、密度比水_(填“小”或“大”)、具有_味的油状液体。6溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质,用右图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。 实验操作:在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL 溴乙烷,振荡。实验操作II:将试管如图固定后,水浴加热。(1)
10、用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是_(2)观察到_现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是_ _。(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是_,检验的方法是_ (需说明:所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。71,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18克/厘米3,沸点131.4,熔点9.79,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴(表面覆盖少
11、量水)。请填写下列空白:(1)烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应,即消去反应,反应温度是170,并且该反应要求温度迅速高到170,否则容易产生副反应。请你写出乙醇的这个消去反应方程式: _。(2)写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式: 。(3)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象: 。(4)容器c中NaOH溶液的作用是: 。(5)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因:_(6)e装置内NaOH溶液的作用是 。8某实验小组用下列装置进行乙
12、醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:_ _在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是_ 反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_;乙的作用是_。(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能 收集到不同的物质,它们是 _ , 集气瓶中收集到的气体的主要成分是 _。(4)试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有_ 。要除去该物质,可在混合液中加入_(填写字母)。氯化钠溶液b苯 c碳酸氢钠溶液d四氯化碳然后,再通过_(填实验操作名称)即可除去。(5)在实验过程中控制鼓气的速度很重要:
13、控制鼓气速度的方法是_,若鼓气速度过快反应会停止,原因:_,若鼓气速度过慢反应也会停止,原因: _。9醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4 R-OH+HBrR-Br+H2O 可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下;乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷密度/gcm-3 07893146040809812758沸点/78538411721016请回答下列问题:(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是 。(填字母)a圆底烧瓶 b量筒 c锥形瓶 d
14、布氏漏斗 (2)溴代烃的水溶性 _(填“大于”、“等于”或“小于”)醇;其原因是 _ 。(3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在 _ (填“上层”、“下层”或“不分层”)。(4)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,起目的是 _ 。(填字母)a减少副产物烯和醚的生成 b减少Br2的生成 c减少HBr的挥发 d水是反应的催化剂 (5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 _ 。(填字母)aNaI bNaOH cNaHSO3 dKCl (6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于 _ ;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 _ 。
15、10实验室可利用甲醇、空气和铜制备甲醛。甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:下图是两个学生设计的实验装置,右边的反应装置相同,而左边的气体发生装置不同,分别如(甲)和(乙)所示,试回答:(1)若按(甲)装置进行实验,则通入A管的X是_,B中反应的化学方程式为_。(2)若按(乙)装置进行实验,则B管中应装_,反应的化学方程式为_。(3)C中应装的试剂是_。(4)在仪器组装完成后,加试剂前都必须要进行的操作是_;若添加药品后,如何检验(乙)装置的气密性? _。(5)两种装置中都需加热的仪器是_ (填“A”、“B”或“C”),加热的方 式为_。实验完成时,都应先停止对_(填“A”、“B”或“C”)加热,
16、再_。实验完成时,先打开D处气球的铁夹,再撤去酒精灯,打开铁夹的目的是_,其工作原理为:_。(6)你认为用哪套装置较好? _ (填“(甲)”或“(乙)”),理由是_。11关于银镜反应的实验操作步骤如下:A在试管中先注入少量NaOH溶液,振荡,加热煮沸之后把NaOH溶液倒去,再用蒸馏水洗净试管备用B在洗净的试管里配制银氨溶液C向银氨溶液中滴入34滴乙醛稀溶液D加热请回答下列问题:(1)步骤A中加NaOH溶液振荡,加热煮沸的目的是_ (2)简述银氨溶液的配制过程:_.(3)写出乙醛发生银镜反应的化学方程式:_.(4)银氨溶液久置可能会爆炸,直接排放会污染环境,且造成资源浪费,实验室从废液中回收银的
17、实验流程如下:已知:Ag(NH3)2Ag2NH3写出废液与稀硝酸反应的离子方程式:_加入铁粉要过量的目的是_该实验过程中可能产生的大气污染物是_12.某同学用右图所示实验装置制取乙酸乙酯。回答以下问题:饱和碳酸钠溶液(1)在大试管中先加入3mL ,然后一边摇动一边慢慢地加入2mL 和2 mL乙酸,混合均匀,然后加入几粒碎瓷片。按上图连好装置,用酒精灯对大试管小心均匀加热,当观察到明显现象时停止实验。(2)加入浓硫酸的目的是: 。(3)加热前,大试管中加入几粒碎瓷片的作用是 ,饱和碳酸钠溶液的作用是: 。(4)乙酸乙酯的密度比水 (填“大”或“小”),有 气味。(5)与书中采用的实验装置的不同之
18、处是:这位同学采用了球形干燥管代替了长导管,并将干燥管的末端插入了饱和碳酸钠溶液中,在此处球形干燥管的作用有: , 。(6)有甲、乙、丙三位同学,分别将乙酸与乙醇反应得到的酯(未用饱和Na2CO3溶液承接)提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH中和过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。但他们的结果却不同:甲得到了不溶于水的中性酯;乙得到显酸性的酯的混合物;丙得到大量水溶性物质。试分析产生上述各种现象的原因。_(7)下图是某同学探究“分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸混合物”实验操作步骤流程图。请写出图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法,在方框内填入所分离的有关物质的名称。(a
19、)_ (b)_ _ _ _13已知:无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl26C2H5OH.有关有机物的沸点见下表:试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸点()34.578.311877.1某课外活动小组设计的实验室制取较多量乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有乙醇、无水醋酸和浓硫酸,B中放有饱和碳酸钠溶液试回答:(1)A中浓硫酸的作用是_;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:_(2)B中球形管的两个作用是_、_.若反应前向B中溶液滴加几滴酚酞,呈红色,产生此现象的原因是_(用离子方程式表示);反应结束后B中的现象是_14.某化学小组采用类似制乙酸乙酯
20、的装置(如图),以环己醇制备环己烯 (1)制备粗品将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。A中碎瓷片的作用是_,导管B除了导气外还具有的作用是_。试管C置于冰水浴中的目的是_。(2)制备精品环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_层(填上或下),分液后用_ (填入编号)洗涤。aKMnO4溶液 b稀H2SO4 cNa2CO3溶液再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从_口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是_。收集产品时,控制的温度应在_左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能
21、的原因是 _a蒸馏时从70开始收集产品b环己醇实际用量多了c制备粗品时环己醇随产品一起蒸出(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 。a用酸性高锰酸钾溶液 b用金属钠 c测定沸点答案:1. (1)分液,蒸馏 (2)甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色。(3)冷却、过滤 滴入2-3滴AgNO3溶液加热使其融化,测其熔点;熔点为122.4(4)(2.4010-31224)/1.22;96%2(1)H2O2(或双氧水) (2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O (3)碱石灰或氢氧化钠 、 吸收CO2气体 (4)CH2O3.(1)组装仪器,检验装置的气密性 加热,使温度迅速升到170 (2)乙中酸
22、性KMnO4溶液紫色褪去 除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体不能,SO2具有还原性,也可以使酸性KMnO4溶液褪色4.(1)C6H6Br2C6H5BrHBr (2)反应液微沸,有红棕色气体充满A容器(3)除去溶于溴苯中的溴Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O或3Br26NaOH=5NaBrNaBrO33H2O(4)除去溴化氢气体中的溴蒸气(5)石蕊试液溶液变红色5. (1)先将浓HNO3注入容器中,再慢慢注入浓H2SO4,并及时搅拌和冷却 (2)将反应器放在5060 的水浴中加热 (3)分液漏斗 (4)除去粗产品中残留的酸 (5)大 苦杏仁6. (1)溴乙烷沸点低,减少溴乙烷的损失
23、 (2)试管内溶液静置后不分层(3)红外光谱、核磁共振氢谱 (4) 生成的气体 将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有KMnO4溶液的试管,KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液) 7 (1)CH3CH2OHCH2CH2H2O;(2) CH2CH2Br2 CH2BrCH2Br;(3)b中水面会下降,玻璃管中的水面会上升,甚至溢出;(4)除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫;(5)乙烯发生(或通过液溴)速度过快 实验过程中,乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170;(6)吸收酸性气体(二氧化硫、二氧化碳等);吸收挥发出来的溴,防止污染环境。8(1)化学方程式: 2Cu O2
24、= 2CuO , C2H5OH + CuO CH3CHO+ Cu 2H2O 。是 放 热 反应。 (2) 加热使乙醇气化 ; 冷却使乙醛液化。(3)_ CH3CHO、C2H5OH ; N2。(4)含有CH3COOH C 蒸馏(5)控制甲中单位时间内气泡数带走过多热量,难以保证反应所需温度反应放热太少,不能达到反应需要温度9(1)d (2)小于;醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键。(3)下层 (4)abc (5)c (6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应向右移动)1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出10. (1)空气(或氧气) 2CH3O
25、H+O2 2HCHO+2H2O (2)CuO CH3OH+CuOHCHO+H2O+Cu(3)H2O (4)检验装置的气密性 导管口伸入水中,手握试管A,试管C水中导管口有气泡冒出,松开手片刻,C中导管末端形成一段水柱,表明装置气密性良好 (5)A、B A水浴加热,B酒精灯加热 B 撤出C中导管 防止倒吸 气球内空气进入反应装置,装置内气体压强增大 (6)甲 制得的甲醛溶液浓度大11. (1)除去试管内壁的油污(2)向洁净的试管中加入2%硝酸银溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止(3)CH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH42Ag3NH3H2O(4
26、)Ag(NH3)2OH3H=Ag2NHH2O将银离子还原NO12.(1)乙醇,浓H2SO4(2)作催化剂作吸水剂,有利于反应向生成酯的方向进行。(3)防止暴沸 中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,提纯乙酸乙酯(4)小,水果香 (5)防止倒吸 使乙酸乙酯充分冷凝(6)甲同学加入的碱正好将过量的酸中和,所以蒸馏后得到中性酯;乙同学加入碱量不足,所以蒸馏出来的有过量的酸,得到显酸性的酯的混合物;丙同学加入的碱过量使生成的酯已经水解为可溶性的醇和钠盐。 (7)(a)饱和碳酸钠 (b)硫酸 分液 蒸馏 蒸馏13.答案:(1)催化剂、吸水剂 (2)冷凝蒸气防止倒吸COH2OHCOOH溶液分层,上层无色油状液体,下层溶液颜色变浅14.(1)防暴沸 冷凝 防止环己烯挥发(2)上层 C g 冷却水与气体形成逆流 83 b (3)C