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1

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題及解答(網(wǎng)絡(luò)版)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)展,已形成了獨(dú)立的教學(xué)

體系。實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)不僅是驗(yàn)證、鞏固和加深課堂所學(xué)的

理論知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析

和解決問題的能力,養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng);培養(yǎng)學(xué)生積極思維,勇于實(shí)踐,敢于

動(dòng)手,不怕挫折,逐步掌握科學(xué)研究方法的創(chuàng)新能力,以

提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

為便于學(xué)習(xí),我們?cè)谥谱髁擞袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)上預(yù)習(xí)

課件的同時(shí),又制作了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題及解答課件,以

2

全面提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

本課件將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的習(xí)題分為以下五類:

思考題(SK)實(shí)驗(yàn)操作(CZ)實(shí)驗(yàn)裝置(ZZ)

判斷題(PD)填空題(TK)

試題難度系數(shù)分為三級(jí):N1為容易題;N2為較難題;

N3為難題。

試題編碼為:題類—序號(hào)—難度。如:

TK—5—N3

↑↑↑

題類序號(hào)難度

3

思考題(SK)

SK-1-N2

測(cè)定熔點(diǎn)時(shí),遇到下列情況將產(chǎn)生什么結(jié)果?

(1)熔點(diǎn)管壁太厚;(2)熔點(diǎn)管不潔凈;(3)試料研的不細(xì)或裝得

不實(shí);(4)加熱太快;(5)第一次熔點(diǎn)測(cè)定后,熱浴液不冷卻立即做

第二次;(6)溫度計(jì)歪斜或熔點(diǎn)管與溫度計(jì)不附貼。

答:(1)熔點(diǎn)管壁太厚,影響傳熱,其結(jié)果是測(cè)得的初熔溫度

偏高。

(2)熔點(diǎn)管不潔凈,相當(dāng)于在試料中摻入雜質(zhì),其結(jié)果將導(dǎo)致

測(cè)得的熔點(diǎn)偏低。

(3)試料研得不細(xì)或裝得不實(shí),這樣試料顆粒之間空隙較大,

4

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)果導(dǎo)致熔距加

大,測(cè)得的熔點(diǎn)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(cè)樣品中的轉(zhuǎn)

移能力,而導(dǎo)致測(cè)得的熔點(diǎn)偏高,熔距加大。

(5)若連續(xù)測(cè)幾次時(shí),當(dāng)?shù)谝淮瓮瓿珊笮鑼⑷芤豪鋮s至原熔點(diǎn)

溫度的二分之一以下,才可測(cè)第二次,不冷卻馬上做第二次測(cè)量,

測(cè)得的熔點(diǎn)偏高。

(6)齊列熔點(diǎn)測(cè)定的缺點(diǎn)就是溫度分布不均勻,若溫度計(jì)歪斜

或熔點(diǎn)管與溫度計(jì)不附貼,這樣所測(cè)數(shù)值會(huì)有不同程度的偏差。

SK-2-N1

是否可以使用第一次測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)已經(jīng)熔化了的試料使其固化后

做第二次測(cè)定?5

答:不可以。因?yàn)橛袝r(shí)某些物質(zhì)會(huì)發(fā)生部分分解,有些物質(zhì)則

可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁煌埸c(diǎn)的其它結(jié)晶體。

SK-3-N2

測(cè)得A、B兩種樣品的熔點(diǎn)相同,將它們研細(xì),并以等量混合(1)

測(cè)得混合物的熔點(diǎn)有下降現(xiàn)象且熔程增寬;(2)測(cè)得混合物的熔點(diǎn)與

純A、純B的熔點(diǎn)均相同。試分析以上情況各說明什么?

答:(1)說明A、B兩個(gè)樣品不是同一種物質(zhì),一種物質(zhì)在此充

當(dāng)了另一種物質(zhì)的雜質(zhì),故混合物的熔點(diǎn)降低,熔程增寬。

(2)除少數(shù)情況(如形成固熔體)外,一般可認(rèn)為這兩個(gè)樣品為

同一化合物。

SK-4-N2

沸石(即止暴劑或助沸劑)為什么能止暴?如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒6

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(shí),

是否需要補(bǔ)加沸石?為什么?

答:(1)沸石為多孔性物質(zhì),它在溶液中受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一股穩(wěn)

定而細(xì)小的空氣泡流,這一泡流以及隨之而產(chǎn)生的湍動(dòng),能使液體

中的大氣泡破裂,成為液體分子的氣化中心,從而使液體平穩(wěn)地沸

騰,防止了液體因過熱而產(chǎn)生的暴沸。

(2)如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石,應(yīng)立即停止加熱,待液體冷卻

后再補(bǔ)加,切忌在加熱過程中補(bǔ)加,否則會(huì)引起劇烈的暴沸,甚至

使部分液體沖出瓶外,有時(shí)會(huì)引起著火。

(3)中途停止蒸餾,再重新開始蒸餾時(shí),因液體已被吸入沸石的

空隙中,再加熱已不能產(chǎn)生細(xì)小的空氣流而失效,必須重新補(bǔ)加沸

石。7

SK-5-N2

冷凝管通水方向是由下而上,反過來行嗎?為什么?

答:冷凝管通水是由下而上,反過來不行。因?yàn)檫@樣冷凝管不

能充滿水,由此可能帶來兩個(gè)后果:其一,氣體的冷凝效果不好。

其二,冷凝管的內(nèi)管可能炸裂。

SK-6-N2

蒸餾時(shí)加熱的快慢,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響?為什么?

答:蒸餾時(shí)加熱過猛,火焰太大,易造成蒸餾瓶局部過熱現(xiàn)象,

使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,而且餾份純度也不高。加熱太慢,蒸氣達(dá)不到

支口處,不僅蒸餾進(jìn)行得太慢,而且因溫度計(jì)水銀球不能被蒸氣包

圍或瞬間蒸氣中斷,使得溫度計(jì)的讀數(shù)不規(guī)則,讀數(shù)偏低。

8

SK-7-N2

在蒸餾裝置中,溫度計(jì)水銀球的位置不符合要求會(huì)帶來什么結(jié)

果?

答:如果溫度計(jì)水銀球位于支管口之上,蒸氣還未達(dá)到溫度計(jì)

水銀球就已從支管流出,測(cè)定沸點(diǎn)時(shí),將使數(shù)值偏低。若按規(guī)定的

溫度范圍集取餾份,則按此溫度計(jì)位置集取的餾份比規(guī)定的溫度偏

高,并且將有一定量的該收集的餾份誤作為前餾份而損失,使收集

量偏少。

如果溫度計(jì)的水銀球位于支管口之下或液面之上,測(cè)定沸點(diǎn)時(shí),

數(shù)值將偏高。但若按規(guī)定的溫度范圍集取餾份時(shí),則按此溫度計(jì)位

置集取的餾份比要求的溫度偏低,并且將有一定量的該收集的餾份

誤認(rèn)為后餾份而損失。9

SK-8-N2

用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點(diǎn)?

答:(1)磷酸的氧化性小于濃硫酸,不易使反應(yīng)物碳化;(2)無

刺激性氣體SO2放出。

SK-9-N3

如果你的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率太低,試分析主要在哪些操作步驟中造成損

失?

答:(1)環(huán)己醇的粘度較大,尤其室溫低時(shí),量筒內(nèi)的環(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(shí)產(chǎn)生碳化。

(3)反應(yīng)溫度過高、餾出速度過快,使未反應(yīng)的環(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。

10

(4)干燥劑用量過多或干燥時(shí)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)己烯制備實(shí)驗(yàn)中,為什么要控制分餾柱頂溫度不超過73℃?

答:因?yàn)榉磻?yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)70.8℃,含水

10%);環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸混合物(沸點(diǎn)64.9℃,含環(huán)己醇

30.5%);環(huán)己醇與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)97.8℃,含水80%),因

此,在加熱時(shí)溫度不可過高,蒸餾速度不易過快,以減少未反應(yīng)的

環(huán)己醇的蒸出。

SK—11—N2

在乙酸正丁酯的制備實(shí)驗(yàn)中,粗產(chǎn)品中除乙酸正丁酯外,還有

哪些副產(chǎn)物?怎樣減少副產(chǎn)物的生成?11

答:主要副產(chǎn)物有:1-丁烯和正丁醚。

回流時(shí)要用小火加熱,保持微沸狀態(tài),以減少副反應(yīng)的發(fā)生。

SK—12—N2

在正溴丁烷制備實(shí)驗(yàn)中,硫酸濃度太高或太低會(huì)帶來什么結(jié)果?

答:硫酸濃度太高:(1)會(huì)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(shí)可能有大量HBr氣體從冷凝管頂端逸出形成酸霧。

硫酸濃度太低:生成的HBr量不足,使反應(yīng)難以進(jìn)行。

SK—13—N2

在正溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)中,各步洗滌的目的是什么?

答:用硫酸洗滌:除去未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物1-丁烯和正12

丁醚。

第一次水洗:除去部分硫酸及水溶性雜質(zhì)。

堿洗(Na2CO3):中和殘余的硫酸。

第二次水洗:除去殘留的堿、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)可以作為酯化反應(yīng)的催化劑?

答:羧酸和醇在少量酸催化作用下生成酯的反應(yīng),稱為酯化反

應(yīng)。常用的酸催化劑有:濃硫酸,磷酸等質(zhì)子酸,也可用固體超強(qiáng)

酸及沸石分子篩等。

SK-15-N2

乙酸正丁酯的合成實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么原理來提高產(chǎn)品產(chǎn)量的?

答:該反應(yīng)是可逆的。13

本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)正丁酯與水形成恒沸蒸餾的方法,在回流反應(yīng)裝

置中加一分水器,以不斷除去酯化反應(yīng)生成的水,來打破平衡,使

反應(yīng)向生成酯的方向進(jìn)行,從而達(dá)到提高乙酸正丁酯產(chǎn)率之目的。

SK-16-N2

乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品中,除產(chǎn)品乙酸正丁酯外,還有什么雜質(zhì)?

怎樣將其除掉?

答:乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品中,除產(chǎn)品乙酸正丁酯外,還可能有

副產(chǎn)物丁醚,1-丁烯,丁醛,丁酸及未反應(yīng)的少量正丁醇,乙酸和

催化劑(少量)硫酸等??梢苑謩e用水洗和堿洗的方法將其除掉。

產(chǎn)品中微量的水可用干燥劑無水氯化鈣除掉。

SK-17-N2

對(duì)乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品進(jìn)行水洗和堿洗的目的是什么?14

答:(1)水洗的目的是除去水溶性雜質(zhì),如未反應(yīng)的醇,過量堿

及副產(chǎn)物少量的醛等。

(2)堿洗的目的是除去酸性雜質(zhì),如未反應(yīng)的醋酸,硫酸,亞硫

酸甚至副產(chǎn)物丁酸。

SK-18-N2

合成乙酰苯胺時(shí),柱頂溫度為什么要控制在105oC左右?

答:為了提高乙酰苯胺的產(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)向著生成乙酰苯胺的方向進(jìn)行。因水的沸

點(diǎn)為100oC,反應(yīng)物醋酸的沸點(diǎn)為118oC,且醋酸是易揮發(fā)性物質(zhì),

因此,為了達(dá)到即要將水份除去,又不使醋酸損失太多的目的,必

需控制柱頂溫度在105oC左右。

SK-19-N215

合成乙酰苯胺的實(shí)驗(yàn)是采用什么方法來提高產(chǎn)品產(chǎn)量的?

答:(1)增加反應(yīng)物之一的濃度(使冰醋酸過量一倍多)。

(2)減少生成物之一的濃度(不斷分出反應(yīng)過程中生成的水)。兩

者均有利于反應(yīng)向著生成乙酰苯胺的方向進(jìn)行。

SK-20-N1

合成乙酰苯胺時(shí),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,否則會(huì)產(chǎn)生不

溶于水的ZnOH2,給產(chǎn)物后處理帶來麻煩。

SK-21-N2

合成乙酰苯胺時(shí),為什么選用韋氏分餾柱?

答:韋氏分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點(diǎn)差別不太大

的混合物的分離,合成乙酰苯胺時(shí),為了把生成的水分離除去,16同

時(shí)又不使反應(yīng)物醋酸被蒸出,所以選用韋氏分餾柱。

SK-22-N3

在重結(jié)晶過程中,必須注意哪幾點(diǎn)才能使產(chǎn)品的產(chǎn)率高、質(zhì)量

好?

答:1.正確選擇溶劑;

2.溶劑的加入量要適當(dāng);

3.活性炭脫色時(shí),一是加入量要適當(dāng),二是切忌在沸騰時(shí)

加入活性炭;

4.吸濾瓶和布氏漏斗必需充分預(yù)熱;

5.濾液應(yīng)自然冷卻,待有晶體析出后再適當(dāng)加快冷速度,

以確保晶形完整;

6.最后抽濾時(shí)要盡可能將溶劑除去,并用母液洗滌有殘留17

產(chǎn)品的燒杯。

SK-23-N2

選擇重結(jié)晶用的溶劑時(shí),應(yīng)考慮哪些因素?

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)在溶劑中的溶解度應(yīng)隨溫度變化,即高溫時(shí)溶解

度大,而低溫時(shí)溶解度??;

(3)雜質(zhì)在溶劑中的溶解度或者很大,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(jià)格合適并有利于回收利用。

SK-24-N2

合成乙酰苯胺時(shí),反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)溫度計(jì)讀數(shù)的

上下波動(dòng)?18

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

的水,當(dāng)反應(yīng)接近終點(diǎn)時(shí),蒸出的水份極少,溫度計(jì)水銀球不能被

蒸氣包圍,從而出現(xiàn)瞬間短路,因此溫度計(jì)的讀數(shù)出現(xiàn)上下波動(dòng)的

現(xiàn)象。

SK-25-N3

從苯胺制備乙酰苯胺時(shí)可采用哪些化合物作?;瘎??各有什么

優(yōu)缺點(diǎn)?

答:常用的乙?;噭┯校阂阴B?、乙酸酐和乙酸等。

(1)用乙酰氯作乙?;瘎鋬?yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快。缺點(diǎn)是反應(yīng)中

生成的HCl可與未反應(yīng)的苯胺成鹽,從而使半數(shù)的胺因成鹽而無法

參與?;磻?yīng)。為解決這個(gè)問題,需在堿性介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng);另外,

乙酰氯價(jià)格昂貴,在實(shí)驗(yàn)室合成時(shí),一般不采用。19

(2)用乙酐(CH3CO)2O作?;瘎鋬?yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物的純度高,收率

好,雖然反應(yīng)過程中生成的CH3COOH可與苯胺成鹽,但該鹽不如

苯胺鹽酸鹽穩(wěn)定,在反應(yīng)條件下仍可以使苯胺全部轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺。

其缺點(diǎn)是除原料價(jià)格昂貴外,該法不適用于鈍化的胺(如鄰或?qū)ο?/p>

基苯胺)。

(3)用醋酸作乙?;瘎?,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

SK-26-N3

在對(duì)甲苯磺酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)中,中和酸時(shí),為什么用NaHCO3

而不用Na2CO3?

答:因?yàn)橛肗aHCO3中和生成具有酸性的NaHSO4,其水溶性

較大;而用Na2CO3中和,易將硫酸完全中和,生成中性的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。20

SK-27-N2

用濃硫酸作磺化劑制備對(duì)甲苯磺酸鈉的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

答:用濃硫酸作磺化劑的優(yōu)點(diǎn)是:

11.原料易得,價(jià)格便宜。

2.可以避免使用氯磺酸、發(fā)煙硫酸等磺化劑帶來的麻煩,減少

環(huán)境污染。

3.操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)溫度適宜。

用濃硫酸作磺化劑的缺點(diǎn)是:

1.與氯磺酸、發(fā)煙硫酸等磺化劑比較,濃硫酸的磺化能力相對(duì)

較弱,因此反應(yīng)速度較慢,反應(yīng)溫度相對(duì)較高,產(chǎn)率較低。

2.因使用過量的濃硫酸,使對(duì)甲苯磺酸鈉的分離相對(duì)困難些。

SK-28-N221

在對(duì)甲苯磺酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)中,NaCl起什么作用?用量過多或

過少,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響?

答:NaCl的作用是:

1.第一次是使對(duì)甲苯磺酸轉(zhuǎn)化成鈉鹽。

2.第二次是起鹽析作用,使對(duì)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),降低產(chǎn)品純度。NaCl用量過少,

不能使對(duì)甲苯磺酸鈉結(jié)晶完全析出,降低產(chǎn)率。

SK-29-N1

具有何種結(jié)構(gòu)的醛能發(fā)生Perkin反應(yīng)?

答:醛基與苯環(huán)直接相連的芳香醛能發(fā)生Perkin反應(yīng)。

SK-30-N3

在Perkin反應(yīng)中醛和具有(R2CHCO)2O結(jié)構(gòu)的酸酐相互作用能22

能否得到不飽和酸?為什么?

答:不能。因?yàn)榫哂?R2CHCO)2O結(jié)構(gòu)的酸酐分子只有一個(gè)α-

H原子。

SK-31-N2

苯甲醛和丙酸酐在無水K2CO3存在下,相互作用得到什么產(chǎn)

物?

答:得到α-甲基肉桂酸(即:α-甲基-β-苯基丙烯酸)。

CH=CCOOH

CH3

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(jìn)一步制備肉桂酸?

答:將得到:

23

CHCHCHCOOH+CO+HO

C6H5CH=C(COOH)2△65=22

I2+OH

C6H5CH=CHCOCH3C6H5CH=CHCOOH+CHI3

+

Ag(NH3)2

C6H5CH=CHCHOC6H5CH=CHCOOH+Ag

SK-33-N2

在肉桂酸制備實(shí)驗(yàn)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。因?yàn)楸郊兹┰趶?qiáng)堿存在下可發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)。

濃OH

2C6H5CHOC6H5COO+C6H5CH2OH

SK-34-N2

在肉桂酸制備實(shí)驗(yàn)中,水蒸汽蒸餾除去什么?是否可以不用水

蒸汽蒸餾?

答:除去苯甲醛。不行,必須用水蒸氣蒸餾。24

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)混合物中含有大量的固體,通常的蒸餾、過濾、萃取等方法

都不適用。

(2)混合物中含有焦油狀物質(zhì),采用通常的蒸餾、萃取等方法都

不適用。

(3)在常壓下蒸餾會(huì)發(fā)生分解的高沸點(diǎn)有機(jī)物質(zhì)。

SK-36-N2

制備肉桂酸時(shí)為何采用水蒸汽蒸餾?

答:因?yàn)樵诜磻?yīng)混合物中含有未反應(yīng)的苯甲醛油狀物,它在常

壓下蒸餾時(shí)易氧化分解,故采用水蒸汽蒸餾,以除去未反應(yīng)的苯甲25

醛。

SK-37-N2

何謂韋氏(Vigreux)分餾柱?使用韋氏分餾柱的優(yōu)點(diǎn)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的刺狀物,且各組刺狀物間呈螺旋狀

排列的分餾管。

使用該分餾柱的優(yōu)點(diǎn)是:儀器裝配簡(jiǎn)單,操作方便,殘留在分

餾柱中的液體少。

SK-38-N1

在合成液體有機(jī)化合物時(shí),常常在反應(yīng)液中加幾粒沸石是為什

么?

答:沸石為多孔性物質(zhì),它在溶液中受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一股穩(wěn)定而26

細(xì)小的空氣流泡,這一流泡以及隨之而生的湍動(dòng)能使液體中的大氣

泡破裂,成為液體分子的氣化中心,從而使液體平穩(wěn)地沸騰,防止

液體過熱而產(chǎn)生暴沸。

SK-39-N2

何謂分餾?它的基本原理是什么?

答:利用分餾柱使幾種沸點(diǎn)相近的混合物得到分離和純化,這

種方法稱為分餾。利用分餾柱進(jìn)行分餾,實(shí)際上就是在分餾柱內(nèi)使

混合物進(jìn)行多次氣化和冷凝。當(dāng)上升的蒸氣與下降的冷凝液互相接

觸時(shí),上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化,兩

者之間發(fā)生了熱量交換。其結(jié)果,上升蒸氣中易揮發(fā)組份增加,而

下降的冷凝液中高沸點(diǎn)組份增加。如果繼續(xù)多次,就等于進(jìn)行了多

次的氣液平衡,

27

即達(dá)到了多次蒸餾的效果。這樣,靠近分餾柱頂部易揮發(fā)物質(zhì)的組

份的比率高,而在燒瓶中高沸點(diǎn)的組份的比率高,當(dāng)分餾柱的效率

足夠高時(shí),開始從分餾柱頂部出來的幾乎是純凈的易揮發(fā)組份,而

最后的燒瓶里殘留的幾乎是純凈的高沸點(diǎn)組份。

SK-40-N2

進(jìn)行分餾操作時(shí)應(yīng)注意什么?

答:1.在儀器裝配時(shí)應(yīng)使分餾柱盡可能與桌面垂直,以保證上

面冷凝下來的液體與下面上升的氣體進(jìn)行充分的熱交換和質(zhì)交換,

提高分離效果。

2.根據(jù)分餾液體的沸點(diǎn)范圍,選用合適的熱浴加熱,不要在石

棉網(wǎng)上用直接火加熱。用小火加熱熱浴,以便使浴溫緩慢而均勻地

上升。28

3.液體開始沸騰,蒸氣進(jìn)入分餾柱中時(shí),要注意調(diào)節(jié)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(diǎn)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)熱量的損失。

4.當(dāng)蒸氣上升到分餾柱頂部,開始有液體餾出時(shí),應(yīng)密切注意

調(diào)節(jié)浴溫,控制餾出液的速度為每2~3秒一滴。如果分餾速度太快,

產(chǎn)品純度下降;若速度太慢,會(huì)造成上升的蒸氣時(shí)斷時(shí)續(xù),餾出溫

度波動(dòng)。

5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)定的要求,分段集取餾份,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),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的目的是什么?

答:加飽和食鹽水的目的是盡可能的除去粗產(chǎn)品中的水分,29有

有利于分層。

SK-42-N2

為什么蒸餾粗環(huán)已烯的裝置要完全干燥?

答:因?yàn)榄h(huán)已烯可以和水形成二元共沸物,如果蒸餾裝置沒有

充分干燥而帶水,在蒸餾時(shí)則可能因形成共沸物使前餾份增多而降

低產(chǎn)率。

SK-43-N1

用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法來證明最后得到的產(chǎn)品是環(huán)已烯?

答:1.取少量產(chǎn)品,向其中滴加溴的四氯化碳溶液,若溴的紅

棕色消失,說明產(chǎn)品是環(huán)已烯。

2.取少量產(chǎn)品,向其中滴加冷的稀高錳酸鉀堿性溶液,若高錳

酸鉀的紫色消失,說明產(chǎn)品是環(huán)已烯。30

SK-44-N1

在對(duì)甲苯磺酸鈉的合成中攪拌的目的是什么?

答:因?yàn)榧妆脚c濃硫酸互不相溶,通過攪拌可使兩者充分接觸,

達(dá)到縮短反應(yīng)時(shí)間,減少碳化,提高產(chǎn)率的目的。

SK-45-N2

在對(duì)甲苯磺酸鈉的合成中,怎樣才能保證產(chǎn)品是對(duì)甲苯磺酸鈉?

答:1.嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度在100-120℃,因?yàn)樵诖藴囟认轮饕?/p>

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)不超過球形冷凝

管的1/3。

SK-46-N2

減壓過濾比常壓過濾有什么優(yōu)點(diǎn)?31

答:減壓過濾的優(yōu)點(diǎn)是:過濾和洗滌速度快;液體和固體分離

比較完全;濾出的固體容易干燥。

SK-47-N2

重結(jié)晶的目的是什么?怎樣進(jìn)行重結(jié)晶?

答:從有機(jī)反應(yīng)中得到的固體產(chǎn)品往往不純,其中夾雜一些副

產(chǎn)物、不反應(yīng)的原料及催化劑等。純化這類物質(zhì)的有效方法就是選

擇合適的溶劑進(jìn)行重結(jié)晶,其目的在于獲得最大回收率的精制品。

進(jìn)行重結(jié)晶的一般過程是:

1.將待重結(jié)晶的物質(zhì)在溶劑沸點(diǎn)或接近溶劑沸點(diǎn)的溫度下溶解

在合適的溶劑中,制成過飽和溶液。若待重結(jié)晶物質(zhì)的熔點(diǎn)較溶劑

的沸點(diǎn)低,則應(yīng)制成在熔點(diǎn)以下的過飽和溶液。

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。32

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

在晶體表面上的母液。

SK-48-N2

測(cè)定熔點(diǎn)時(shí),常用的浴液體有哪些?如何選擇?

答:測(cè)定熔點(diǎn)時(shí),常用的熱浴有液體石蠟,甘油,濃硫酸,磷

酸,硅油以及濃硫酸與硫酸鉀按一定比例配制的飽和溶液等。

可根據(jù)被測(cè)物的熔點(diǎn)范圍選擇導(dǎo)熱液,如:

(1)被測(cè)物熔點(diǎn)<140℃時(shí),可選用液體石蠟或甘油(藥用液體石

蠟可加熱至220℃仍不變)。33

(2)被測(cè)物熔點(diǎn)>140℃時(shí),可選用濃硫酸,但不要超過250℃,

因此時(shí)濃硫酸產(chǎn)生的白煙,防礙溫度的讀數(shù);

(3)被測(cè)物熔點(diǎn)>250℃時(shí),可選用濃硫酸與硫酸鉀的飽和溶液;

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(jià)格較貴,實(shí)驗(yàn)室很少使用。

SK-49-N2

蒸餾時(shí)為什么蒸餾燒瓶中所盛液體的量既不應(yīng)超過其容積的2/3,

也不應(yīng)少于1/3?

答:如果裝入液體量過多,當(dāng)加熱到沸騰時(shí),液體可能沖出或

飛沫被蒸氣帶走,混入餾出液中。如果裝入液體量太少,在蒸餾結(jié)

束時(shí),相對(duì)地也會(huì)有較多的液體殘留在瓶?jī)?nèi)蒸不出來。34

SK-50-N2

蒸餾時(shí),為什么最好控制餾出液的流出速度為1-2滴/秒。

答:蒸餾時(shí),最好控制餾出液的流出速度為1~2滴/秒。因?yàn)?/p>

此速度能使蒸餾平穩(wěn),使溫度計(jì)水銀球始終被蒸氣包圍,從而無論

是測(cè)定沸點(diǎn)還是集取餾分,都將得到較準(zhǔn)確的結(jié)果,避免了由于蒸

餾速度太快或太慢造成測(cè)量誤差。

SK-51-N2

如果液體具有恒定的沸點(diǎn),能否認(rèn)為它是單純物質(zhì)?為什么?

答:如果液體具有恒定的沸點(diǎn),不能認(rèn)為它是單純物質(zhì)。因?yàn)?/p>

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

定的沸點(diǎn),但確是混合物,而不是單純物質(zhì)。

SK-52-N235

制備已二酸時(shí),為什么必須嚴(yán)格控制滴加環(huán)已醇的速度和反應(yīng)

的溫度?

答:該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng),若環(huán)已醇的滴加速度太快,反應(yīng)溫

度上升太高,易使反應(yīng)失控;若環(huán)已醇的滴加速度過慢,反應(yīng)溫度

太低,則反應(yīng)速度太慢,致使未作用的環(huán)已醇積聚起來。

SK-54-N2

用KMnO4法制備已二酸,怎樣判斷反應(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(diǎn)一下,如果高錳酸

鉀的紫色完全消失,說明反應(yīng)已經(jīng)完全。若KmnO4過量,可用少

量NaHSO3還原。

SK-55-N236

制備乙酸正丁酯實(shí)驗(yàn)中,理論產(chǎn)水量是多少?實(shí)際收集的水量

可能比理論量多,請(qǐng)解釋之。

答:完全反應(yīng)生成的水量應(yīng)為:18×0.125=2.25g。實(shí)際收集的

水量中含有未反應(yīng)的微量正丁醇和冰醋酸,所以比理論產(chǎn)水量多。

SK-56-N2

在乙酰乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)中,加入50%醋酸和飽和食鹽水的目

的何在?

答:因?yàn)橐阴R宜嵋阴シ肿又衼喖谆系臍浔纫掖嫉乃嵝詮?qiáng)得

多(pKa=10.654),反應(yīng)后生成的乙酰乙酸乙酯的鈉鹽,必需用醋酸

酸化才能使乙酰乙酸乙酯游離出來。用飽和食鹽水洗滌的目的是降

低酯在水中的溶解度,以減少產(chǎn)物的損失,增加乙酰乙酸乙酯的收

率。37

SK-57-N2

Claisen酯縮合反應(yīng)的催化劑是什么?在乙酰乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)

中,為什么可以用金屬鈉代替?

答:該縮合反應(yīng)的催化劑是醇鈉。在乙酰乙酸乙酯的合成中,

因原料為乙酸乙酯,而試劑乙酸乙酯中含有少量乙醇,后者與金屬

鈉作用則生成乙醇鈉,故在該實(shí)驗(yàn)中可用金屬鈉代替。

SK-58-N3

何為互變異構(gòu)現(xiàn)象?如何用實(shí)驗(yàn)證明乙酰乙酸乙酯是兩種互變

異構(gòu)體的平衡混合物?

答:在一定條件下,兩個(gè)構(gòu)造異構(gòu)體可以迅速地相互轉(zhuǎn)變的現(xiàn)

象,叫作互變異構(gòu)體現(xiàn)象。如:

=OOH

38

CH3CCH2COOEtCH3C=CHCOOEt

實(shí)驗(yàn)證明方法:

(1)用1%FeCl3溶液,能發(fā)生顏色反應(yīng),證明有C=C結(jié)構(gòu)的存在。

(2)用Br2/CCl4溶液,能使溴退色證明有C=C存在。

(3)用NaHSO3溶液,有膠狀沉淀生成證明有C=O存在(亦可用2,

4-二硝基苯肼試驗(yàn))。

SK-59-N3

寫出下列化合物發(fā)生Claisen酯縮合反應(yīng)的產(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:

=O

C6H5COCHCOOEtC6H5COCH2COC6H5C6H5CHCCOOEt

CH3COOEt

39

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:①EtONa①dil.OH△

CH3COCH2COOEt+TM

②n-C4H9Br②HCO2

①EtONa①EtONa①dil.OH△

CH3COCH2COOEt+TM

②C2H5Br②CH3Br②HCO2

①EtONa①dil.OH△

CH3COCH2COOEt+TM

②BrCH2Br②HCO2

①EtONa①EtONa①dil.OH△

CH3COCH2COOEt②+COTM

②BrCH2COOEtCH3Br②H2

SK-61-N2

學(xué)生實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的冷凝管有哪些?各用在什么地方?

答:學(xué)生實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的冷凝管有:直形冷凝管,球形冷凝40

管,空氣冷凝管及刺形分餾柱等。直形冷凝管一般用于沸點(diǎn)低于

140℃的液體有機(jī)化合物的沸點(diǎn)測(cè)定和蒸餾操作中;沸點(diǎn)大于140℃

的有機(jī)化合物的蒸餾可用空氣冷凝管。球形冷凝管一般用于回流反

應(yīng)即有機(jī)化合物的合成裝置中(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(diǎn)差別不太大的液體混合物

的分離操作中。

SK-62-N2

什么時(shí)候用氣體吸收裝置?如何選擇吸收劑?

答:反應(yīng)中生成的有毒和刺激性氣體(如鹵化氫、二氧化硫)或

反應(yīng)時(shí)通入反應(yīng)體系而沒有完全轉(zhuǎn)化的有毒氣體(如氯氣),進(jìn)入空

氣中會(huì)污染環(huán)境,此時(shí)要用氣體吸收裝置吸收有害氣體。

41

選擇吸收劑要根據(jù)被吸收氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)來決定??梢?/p>

用物理吸收劑,如用水吸收鹵化氫;也可以用化學(xué)吸收劑,如用氫

氧化鈉溶液吸收氯和其它酸性氣體。

SK-63-N2

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中,什么時(shí)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(jī)實(shí)驗(yàn)中,有兩種情況使用蒸出反應(yīng)裝置:

一種情況是反應(yīng)是可逆平衡的,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,常用蒸出裝

置隨時(shí)將產(chǎn)物蒸出,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

另一種情況是反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)條件下很容易進(jìn)行二次反應(yīng),需

及時(shí)將產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出來,以保持較高的產(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。42

SK-64-N1

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中有哪些常用的冷卻介質(zhì)?應(yīng)用范圍如何?

答:有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用的冷卻介質(zhì)有:自來水,冰-水,冰-鹽-水

等,分別可將被冷卻物冷卻至室溫,室溫以下及0℃以下。

SK-65-N2

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中,玻璃儀器為什么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:因?yàn)橹苯佑没鹧婕訜?,溫度變化劇烈且加熱不均勻,易?/p>

成玻璃儀器損壞;同時(shí),由于局部過熱,還可能引起有機(jī)物的分解,

縮合,氧化等副反應(yīng)發(fā)生。

間接加熱方式和應(yīng)用范圍如下: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(dá)到80℃以下,需加熱至43

100℃時(shí),可用沸水浴或水蒸氣加熱。電熱套空氣浴加熱,對(duì)沸點(diǎn)

高于80℃的液體原則上都可使用。油浴加熱,溫度一般在100-250

℃之間,可達(dá)到的最高溫度取決于所用油的種類,如甘油適用于

100-150℃;透明石蠟油可加熱至220℃,硅油或真空泵油再250℃

時(shí)仍很穩(wěn)定。砂浴加熱,可達(dá)到數(shù)百度以上。熔融鹽加熱,等量的

KNO3和NaNO3在218℃熔化,在700℃以下穩(wěn)定,含有40%NaNO2,

7%NaNO3和53%KNO3的混合物,在142℃熔化,使用范圍為150-

500℃。

SK-66-N2

何謂減壓蒸餾?適用于什么體系?減壓蒸餾裝置由哪些儀器、

設(shè)備組成,各起什么作用?

答:在低于大氣壓力下進(jìn)行的蒸餾稱為減壓蒸餾。減壓蒸餾是

44

分離提純高沸點(diǎn)有機(jī)化合物的一種重要方法,特別適用于在常壓下

蒸餾未達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)即受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。減壓蒸餾裝置

由四部分組成:蒸餾部分:主要儀器有蒸餾燒瓶,克氏蒸餾頭,毛

細(xì)管,溫度計(jì),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(hù)部分:有

冷卻阱,有機(jī)蒸氣吸收塔,酸性蒸氣吸收塔,水蒸氣吸收塔,起保

護(hù)油泵正常工作作用。測(cè)壓部分:主要是壓力計(jì),可以是水銀壓力

計(jì)或真空計(jì)量表,起測(cè)量系統(tǒng)壓力的作用。

SK-67-N2

在用油泵減壓蒸餾高沸點(diǎn)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(diǎn)物質(zhì)(如乙酸乙

酯)?45

答:盡可能減少低沸點(diǎn)有機(jī)物損壞油泵。

SK-68-N1

減壓蒸餾中毛細(xì)管的作用是什么?能否用沸石代替毛細(xì)管?

答:減壓蒸餾時(shí),空氣由毛細(xì)管進(jìn)入燒瓶,冒出小氣泡,成為

液體沸騰時(shí)的氣化中心,這樣不僅可以使液體平穩(wěn)沸騰,防止暴沸,

同時(shí)又起一定的攪拌作用。

SK-69-N3

在實(shí)驗(yàn)室用蒸餾法提純久置的乙醚時(shí),為避免蒸餾將近結(jié)束時(shí)

發(fā)生爆炸事故,應(yīng)用什么方法預(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-N346

用羧酸和醇制備酯的合成實(shí)驗(yàn)中,為了提高酯的收率和縮短反

應(yīng)時(shí)間,應(yīng)采取哪些主要措施?

答:(1)提高反應(yīng)物之一的用量;

(2)減少生成物的量(移去水或酯);

(3)催化劑濃硫酸的用量要適當(dāng)(太少,反應(yīng)速度慢,太多,

會(huì)使副產(chǎn)物增多);

SK-71-N2

什么情況下用水蒸氣蒸餾?用水蒸氣蒸餾的物質(zhì)應(yīng)具備什么條

件?

答:下列情況可采用水蒸氣蒸餾:

(1)混合物中含有大量的固體,通常的蒸餾、過濾、萃取等方法

都不適用。47

(2)混合物中含有焦油狀物質(zhì),采用通常的蒸餾、萃取等方法都

不適用。

(3)在常壓下蒸餾會(huì)發(fā)生分解的高沸點(diǎn)有機(jī)物質(zhì)。

用水蒸氣蒸餾的物質(zhì)應(yīng)具備下列條件:

(1)隨水蒸氣蒸出的物質(zhì)應(yīng)不溶或難溶于水,且在沸騰下與水長(zhǎng)

時(shí)間共存而不起化學(xué)變化。

(2)隨水蒸氣蒸出的物質(zhì),應(yīng)在比該物質(zhì)的沸點(diǎn)低得多的溫度,

而且比水的沸點(diǎn)還要低得多的溫度下即可蒸出。

SK-72-N3

根據(jù)你做過的實(shí)驗(yàn),總結(jié)一下在什么情況下需用飽和食鹽水洗

滌有機(jī)液體?

答:當(dāng)被洗滌液體的相對(duì)密度與水接近且小于水時(shí),用飽和食48

鹽水洗滌,有利于分層。有機(jī)物與水易形成乳濁液時(shí),用飽和食鹽

水洗滌,可以破壞乳濁液形成。被洗滌的有機(jī)物在水中的溶解度大,

用飽和食鹽水洗滌可以降低有機(jī)物在水層中的溶解度,減少洗滌時(shí)

的損失。

SK-73-N2

什么是萃取?什么是洗滌?指出兩者的異同點(diǎn)。

答:萃取是從混合物中抽取所需要的物質(zhì);洗滌是將混合物中

所不需要的物質(zhì)除掉。萃取和洗滌均是利用物質(zhì)在不同溶劑中的溶

解度不同來進(jìn)行分離操作,二者在原理上是相同的,只是目的不同。

從混合物中提取的物質(zhì),如果是我們所需要的,這種操作叫萃?。?/p>

如果不是我們所需要的,這種操作叫洗滌。

SK-74-N349

如何除去液體化合物中的有色雜質(zhì)?如何除去固體化合物中的

有色雜質(zhì)?除去固體化合物中的有色雜質(zhì)時(shí)應(yīng)注意什么?

答:除去液體化合物中的有色雜質(zhì),通常采用蒸餾的方法,因

為雜質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量大,留在殘液中。除去固體化合物中的有色

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。除去固體化合物中的有色雜質(zhì)應(yīng)注意:

(1)加入活性炭要適量,加多會(huì)吸附產(chǎn)物,加少,顏色脫不掉;

(2)不能在沸騰或接近沸騰的溫度下加入活性炭,以免暴沸;

(3)加入活性炭后應(yīng)煮沸幾分鐘后才能熱過濾。

SK-75-N3

在合成反應(yīng)中,有些可逆反應(yīng)生成水,為了提高轉(zhuǎn)化率,常用

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?50

答:可作帶水劑的物質(zhì)必需與水有最低共沸點(diǎn),且在水中的溶

解度很小,它可以是反應(yīng)物或產(chǎn)物,例如: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)初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(shí)將原料送回反應(yīng)體系,隨著反應(yīng)的進(jìn)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。帶水劑也可以是外加的

第三組分,但第三組分必需是對(duì)反應(yīng)物和產(chǎn)物不起反應(yīng)的物質(zhì),通

常加入的第三組分有苯,環(huán)已烷,氯仿,四氯化碳等。

SK-76-N2

3-丁酮酸乙酯的合成使用金屬鈉和乙酸乙酯為原料,實(shí)際反應(yīng)

是通過乙醇鈉起作用,請(qǐng)問乙醇鈉從何而來?

答:在合成β-丁酮酸乙酯時(shí)即沒有加入乙醇鈉,也沒有加入,51

乙醇,但在加入的試劑乙酸乙酯中含有少量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

酯的同時(shí)又生成乙醇,從而滿足了反應(yīng)過程中需要的乙醇。

SK-77-N3

用85%磷酸催化工業(yè)環(huán)已醇脫水合成環(huán)已烯的實(shí)驗(yàn)中,將磷酸

加入環(huán)已醇中,立即變成紅色,試分析原因何在?如何判斷你分析

的原因是正確的?

答:該實(shí)驗(yàn)只涉及兩種試劑:環(huán)已醇和85%磷酸。

磷酸有一定的的氧化性,混合不均,磷酸局部濃度過高,高溫

時(shí)可能使環(huán)已醇氧化,但低溫時(shí)不能使環(huán)已醇變紅。那么,最大的

可能就是工業(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的,

如果加氫不完全或精制不徹底,會(huì)有少量苯酚存在,而苯酚卻及易52

被氧化成帶紅色的物質(zhì)。因此,本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能就是少量苯酚被氧

化的結(jié)果。

將環(huán)已醇先后用堿洗、水洗滌后,蒸餾得到的環(huán)已醇,再加磷

酸,若不變色則可證明上述判斷是正確的。

SK-78-N3

制備肉桂酸時(shí),往往出現(xiàn)焦油,它是怎樣產(chǎn)生的?又是如何除

去的?

答:產(chǎn)生焦油的原因是:在高溫時(shí)生成的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)生的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,經(jīng)過濾除去。

53

判斷題(PD)

PD-1-N1

判斷下面說法的準(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(cè)定液體化合物的沸點(diǎn),餾出物的沸點(diǎn)恒

定,此化合物一定是純化合物。

答:(1)√(2)×。

PD-2-N1

判斷下面說法的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。

(1)用蒸餾法測(cè)定沸點(diǎn),餾出物的餾出速度影響測(cè)得沸點(diǎn)值的

準(zhǔn)確性。54

(2)用蒸餾法測(cè)沸點(diǎn),溫度計(jì)的位置不影響測(cè)定結(jié)果的可靠性。

答:(1)√(2)×。

PD-3-N1

判斷下面說法的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。

(1)用蒸餾法測(cè)沸點(diǎn),燒瓶?jī)?nèi)裝被測(cè)化合物的多少影響測(cè)定結(jié)果。

(2)測(cè)定純化合物的沸點(diǎn),用分餾法比蒸餾法準(zhǔn)確。

答:(1)√(2)×。

PD-4-N1

判斷下列敘述,對(duì)者畫√,錯(cuò)者畫×。

(1)熔點(diǎn)管壁太厚,測(cè)得的熔點(diǎn)偏高。

(2)熔點(diǎn)管底部未完全封閉,有針孔,測(cè)得的熔點(diǎn)偏高。

答:(1)√(2)×。55

PD-5-N1

判斷下面說法的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。

(1)熔點(diǎn)管不干凈,測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)不易觀察,但不影響測(cè)定結(jié)果。

(2)樣品未完全干燥,測(cè)得的熔點(diǎn)偏低。

答:(1)×(2)√。

PD-6-N1

判斷下面說法的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。

(1)樣品中含有雜質(zhì),測(cè)得的熔點(diǎn)偏低。

(2)A、B兩種晶體的等量混合物的熔點(diǎn)是兩種晶體的熔點(diǎn)的算

術(shù)平均值。

答:(1)√(2)×。

56

PD-7-N1

判斷下面說法的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確者畫√,不準(zhǔn)確者畫×。

(1)在低于被測(cè)物質(zhì)熔點(diǎn)10-20℃時(shí),加熱速度控制在每分鐘升

高5℃為宜。

(2)樣品管中的樣品熔融后再冷卻固化仍可用于第二次測(cè)熔點(diǎn)。

答:(1)×(2)×。

PD-8-N3

下圖為制備乙酸正丁酯的反應(yīng)裝置圖,試指出圖中之錯(cuò)誤所在,

并加以解釋。

答:該圖有以下六處錯(cuò)誤:

1.圓底燒瓶中的盛液量過多,加熱時(shí)可能使液體沖入分水器中。

盛液量應(yīng)不超過燒瓶容積的2/3。57

2.沒有加沸石,易引起暴沸。

3.分水器中應(yīng)事先加入一定量的水,以保證未反應(yīng)的正丁醇和

粗產(chǎn)品乙酸正丁酯順利返回?zé)恐小?/p>

4.回流冷凝管應(yīng)選用球形冷凝管,以保證足夠的冷卻面積。

58

5.通水方向反了,冷凝管中無法充滿水。

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(diǎn)測(cè)定裝置,請(qǐng)指出圖中的錯(cuò)誤,并說明理由。

答:該圖有以下六處錯(cuò)誤:

1.加熱位置應(yīng)在提氏管的旁測(cè),以保證熱浴體呈對(duì)流循環(huán),溫

度分布均勻。

2.熱浴體加入量過多。

3.溫度計(jì)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(jì)水銀球的中間,以保證試料均勻受熱測(cè)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(diǎn)管脫落而落59

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

面便于觀察溫度。

PD-10-N3

請(qǐng)指出下面水蒸汽蒸餾裝置中有幾處錯(cuò)誤,并糾正之。

60

PD-10-N3圖

答:該圖有以下六處錯(cuò)誤:

11.水蒸氣發(fā)生器的安全管在液面之上,應(yīng)插入接近底部處。

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)的液面之上,應(yīng)插到液面以下。

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(jìn)水。

6.系統(tǒng)密閉,應(yīng)改用帶分支的接引管或非磨口錐形瓶作接收器。

PD-11-N2

指出下面蒸餾裝置圖中的錯(cuò)誤。

答:該圖有以下六處錯(cuò)誤:

1.圓底燒瓶中盛液量過多,應(yīng)為燒瓶容積的1/3-2/3。

2.沒有加沸石。61

3.溫度計(jì)水銀球的上沿應(yīng)位于蒸餾支管下沿的水平線上。

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(jìn)水,上口出水。

6.系統(tǒng)密閉。應(yīng)將接引管改為帶分支的接引管;或改用非磨口

錐形瓶作接受器。

62

PD-11-N2圖

實(shí)驗(yàn)操作(CZ)

CZ-1-N3

在正溴丁烷的合成實(shí)驗(yàn)中,蒸餾出的餾出液中正溴丁烷通常應(yīng)

在下層,但有時(shí)可能出現(xiàn)在上層,為什么?若遇此現(xiàn)象如何處理?

答:若未反應(yīng)的正丁醇較多,或因蒸鎦過久而蒸出一些氫溴酸

恒沸液,則液層的相對(duì)密度發(fā)生變化,正溴丁烷就可能懸浮或變?yōu)?/p>

上層。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,說明含有游離的溴。

63

可用少量亞硫酸氫鈉水溶液洗滌以除去游離溴。

反應(yīng)方程式為:

Br2+NaHSO3+H2O→2HBr+NaHSO4

CZ-3-N2

在乙酸正丁酯的精制過程中,如果最后蒸餾時(shí)前餾分多,其原

因是什么?

答:原因可能是:

(1)酯化反應(yīng)不完全,經(jīng)洗滌后仍有少量的正丁醇等雜質(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

如果最后蒸餾時(shí)得到的乙酸正丁酯混濁是何原因?64

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

量的水分,該水分以乳濁液的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,如何掌握干燥劑的用量?

答:干燥劑的用量可視粗產(chǎn)品的多少和混濁程度而定,用量過

多,由于MgSO4干燥劑的表面吸附,會(huì)使乙酸正丁酯有損失;用量

過少,則MgSO4便會(huì)溶解在所吸附的水中,一般干燥劑用量以搖動(dòng)

錐形瓶時(shí),干燥劑可在瓶底自由移動(dòng),一段時(shí)間后溶液澄清為宜。

CZ-6-N2

在使用分液漏斗進(jìn)行分液時(shí),操作中應(yīng)防止哪幾種不正確的做

法?

65

答:1.分離液體時(shí),分液漏斗上的小孔未于大氣相通就打開旋

塞。

2.分離液體時(shí),將漏斗拿在手中進(jìn)行分離。

3.上層液體經(jīng)漏斗的下口放出。

4.沒有將兩層間存在的絮狀物放出。

CZ-7-N2

精制乙酸正丁酯的最后一步蒸餾,所用儀器為什么均需干燥?

答:如果粗制品的最后一步蒸餾所用的儀器不干燥或干燥不徹

底,則蒸出的產(chǎn)品將混有水份,導(dǎo)致產(chǎn)品不純、渾濁。

CZ-8-N2

重結(jié)晶時(shí),如果溶液冷卻后不析出晶體怎么辦?

答:可采用下列方法誘發(fā)結(jié)晶:66

(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?為什么不能在溶液沸騰時(shí)

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(shí)加入,否則會(huì)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(jìn)行重結(jié)晶操作時(shí),注意哪幾點(diǎn)才能得到產(chǎn)量高、

質(zhì)量好的產(chǎn)品?67

答:在正確選擇溶劑的前提下,應(yīng)注意以下四點(diǎn):

((1)溶解粗乙酰苯胺時(shí),若煮沸時(shí)仍有油珠存在,不可認(rèn)為是

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,

因其比重大于水而沉于器底,可補(bǔ)加少量的熱水,直至完全溶解

(注意:

加水量不可過多,否則,將影響結(jié)晶的產(chǎn)率)。

(2)脫色時(shí),加入活性炭的量不可太多,否則它會(huì)象吸附雜質(zhì)一

樣吸附產(chǎn)物而影響產(chǎn)量。

(3)熱的濾液碰到冷的器壁,很快析出結(jié)晶,但其質(zhì)量往往不好,

所以布氏漏斗,吸濾瓶應(yīng)事先預(yù)熱。

(4)靜止等待結(jié)晶時(shí),一定要使濾液慢慢冷卻,以使所得結(jié)晶純

68

凈,一般說來,溶液濃度大,冷卻速度快,析出結(jié)晶細(xì),晶體不夠

純凈;二是要充分冷卻,用冷水或冰水冷卻容器,以使晶體更好的

從母液中析出。

CZ-11-N2

當(dāng)加熱后已有餾分出來時(shí)才發(fā)現(xiàn)冷凝管沒有通水,怎么處理?

答:立即停止加熱,待冷凝管冷卻后,通入冷凝水,同時(shí)補(bǔ)加

沸石,再重新加熱蒸餾。如果不將冷凝管冷卻就通冷水,易使冷凝

管炸裂。

CZ-12-N3

怎樣正確進(jìn)行水蒸汽蒸餾操作?

答:1.在進(jìn)行水蒸氣蒸餾之前,應(yīng)認(rèn)真檢查水蒸氣蒸餾裝置是

否嚴(yán)密。

2.開始蒸餾時(shí),應(yīng)將T形管的止水夾打開,待有蒸氣溢出時(shí)再

旋緊夾子,使水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中,并調(diào)整加熱速度,以餾出速69

度2—3滴/秒為宜。

3.操作中要隨時(shí)注意安全管中的水柱是否有異?,F(xiàn)象發(fā)生,若

有,應(yīng)立即打開夾子,停止加熱,找出原因,排除故障后方可繼續(xù)

加熱。

CZ-13-N2

怎樣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(jī)物質(zhì)的油滴時(shí),即可斷定

水蒸汽蒸餾結(jié)束(也可用盛有少量清水的錐形瓶或燒杯來檢查是否

有油珠存在)。

CZ-14-N2

在肉桂酸制備實(shí)驗(yàn)中,為什么要緩慢加入固體碳酸鈉來調(diào)解

pH值?70

答:對(duì)于酸堿中和反應(yīng),若加入碳酸鈉的速度過快,易產(chǎn)生大

量CO2的氣泡,而且不利于準(zhǔn)確調(diào)節(jié)pH值。

CZ-15-N1

在環(huán)己烯合成實(shí)驗(yàn)中,為什么用25ml量筒做接收器?

答:用量筒做接收器有利于用吸管準(zhǔn)確移出反應(yīng)生成的水。

CZ-16-N3

在對(duì)甲苯磺酸鈉的合成中,在安全方面應(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)怎樣處理?

答:再安全方面應(yīng)注意:防止發(fā)生火災(zāi)和被濃硫酸灼傷。

如不慎發(fā)生起火,應(yīng)立即切斷電源,移開周圍其它易燃物品,

迅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)立即用大量水沖洗,再用371~5

%碳酸氫鈉溶液洗滌,最后再用大量水沖洗。嚴(yán)重時(shí)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(cè)定熔點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意那些問題?

答:用齊列管法測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意:

(1)熱浴的選擇(根據(jù)被測(cè)物的熔點(diǎn)范圍選擇熱?。?。

(2)熱浴的用量(以熱浴的液位略高于齊列管上叉口為宜)。

(3)試料應(yīng)研細(xì)且裝實(shí)。

(4)熔點(diǎn)管應(yīng)均勻且一端要封嚴(yán)(直徑=1~1.2mm;長(zhǎng)度L=70~80

mm為宜)。

(5)安裝要正確,掌握“三個(gè)中部”即溫度計(jì)有一個(gè)帶有溝槽的

單72

孔塞固定在齊列管的中軸線上,試料位于溫度計(jì)水銀球的中部,水

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.分液漏斗的磨口是非標(biāo)準(zhǔn)磨口,部件不能互換使用。

2.使用前,旋塞應(yīng)涂少量凡士林或油脂,并檢查各磨口是否嚴(yán)

密。

3.使用時(shí),應(yīng)按操作規(guī)程操作,兩種液體混合振蕩時(shí)不可過于

劇烈,以防乳化;振蕩時(shí)應(yīng)注意及時(shí)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)(73注意:

部件不可拆開放置)。

CZ-19-N3

遇到磨口粘住時(shí),怎樣才能安全地打開連接處?

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透松開。

CZ-20-N2

怎樣安裝有電動(dòng)攪拌器的回流反應(yīng)裝置?

答:安裝有電動(dòng)攪拌器的反應(yīng)裝置,除按一般玻璃儀器的安裝

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的配合應(yīng)松緊適當(dāng),密封嚴(yán)密。74

3.攪拌棒距燒瓶底應(yīng)保持5mm上的距離。

4.安裝完成后應(yīng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌棒看是否有阻力;攪拌棒下端是

否與燒瓶底、溫度計(jì)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(dòng)。

CZ-21-N3

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中,什么時(shí)候利用回流反應(yīng)裝置?怎樣操作回流反應(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(qiáng)放熱的、物料的沸點(diǎn)又低,用回流裝置將氣化的

物料冷凝回到反應(yīng)體系中。

二是反應(yīng)很難進(jìn)行,需要長(zhǎng)時(shí)間在較高的溫度下反應(yīng),需用回

流裝置保持反應(yīng)物料在沸騰溫度下進(jìn)行反應(yīng)。75

回流反應(yīng)裝置通常用球形冷凝管作回流冷凝管。進(jìn)行回流反應(yīng)

操作應(yīng)注意:

1.根據(jù)反應(yīng)物的理化性質(zhì)選擇合適的加熱方式,如水浴、油浴

或石棉網(wǎng)直接加熱。

2.不要忘記加沸石。

3.控制回流速度,一般以上升的氣環(huán)不超過冷凝管的1/3(即球

形冷凝管的第一個(gè)球)。過高,蒸氣不易全部冷凝回到反應(yīng)燒瓶中;

過低,反應(yīng)燒瓶中的溫度不能達(dá)到較高值。

CZ-22-N1

在減壓蒸餾時(shí),應(yīng)先減到一定壓力,再進(jìn)行加熱;還是先加熱

到一定溫度,再抽氣減壓?

答:應(yīng)先減到一定的壓力再加熱。76

CZ-23-N3

在制備乙酰苯胺的飽和溶液進(jìn)行重結(jié)晶時(shí),在杯下有一油珠出

現(xiàn),試解釋原因。怎樣處理才算合理?

答:這一油珠是溶液83℃,為溶于水但已經(jīng)溶化了乙酰苯胺,

因其比重大于水而沉于杯下,可補(bǔ)加少量熱水,使其完全溶解,且

不可認(rèn)為是雜質(zhì)而將其拋棄。

77

實(shí)驗(yàn)裝置(ZZ)

ZZ-1-N2

水蒸氣蒸餾裝置主要由幾大部分組成?

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

部分組成。

ZZ-2-N1

水蒸氣發(fā)生器中的安全管的作用是什么?

答:安全管主要起壓力指示計(jì)的作用,通過觀察管中水柱高度

判斷水蒸氣的壓力;同時(shí)有安全閥的作用,當(dāng)水蒸氣蒸餾系統(tǒng)堵塞

時(shí),水蒸氣壓力急劇升高,水就可從安全管的上口沖出,使系統(tǒng)壓

力下降,保護(hù)了玻璃儀器免受破裂。

78

ZZ-3-N3

畫出環(huán)己烯合成的反應(yīng)裝置圖。

答:

ZZ-4-N3

畫出對(duì)甲苯磺酸合成的反應(yīng)裝置圖。

答:

ZZ-5-N1

畫出減壓過濾的裝置圖。

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