有機實驗習(xí)題答案

./有機實驗習(xí)題答案實驗1常壓蒸餾為什么蒸餾瓶所盛液體的量一般不超過容積的2/3,也不少于1/3？〔多于2/3,易濺出；少于1/3,相對多的蒸汽殘留在燒瓶中,收率低溫度計水銀球應(yīng)處于怎樣的位置才能準確測定液體的沸點,畫出示意圖；水銀球位置的高低對溫度讀數(shù)有什么影響？〔參見圖2-2,溫度計水銀球處于氣液平衡的位置.位置高,水銀球不易充分被餾出液潤濕,沸點偏低,位置低,直接感受熱源的溫度,結(jié)果偏高.為什么蒸餾時最好控制餾出液的速度為1～2滴/秒？〔保持氣液平衡如果加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)如何處理？如果因故中途停止蒸餾,重新蒸餾時,應(yīng)注意什么？〔停止加熱,稍冷,再補加沸石.重新蒸餾時,一定要補加沸石,原來的沸石表面的空隙已充滿液體而失效如果某液體具有恒定的沸點,能否認為該液體一定是純凈的物質(zhì)？你提純得到的乙醇是純凈物嗎？〔不一定,可能是恒沸物；蒸餾得到的乙醇不是純凈物,是恒沸物,參見附錄5在蒸餾過程中,火大小不變,為什么蒸了一段時間后,溫度計的讀數(shù)會突然下降？這意味著什么？〔瓶中的蒸氣量不夠,意味著應(yīng)停止蒸餾或者某一較低沸點的組分已蒸完.蒸餾低沸點或易燃液體時,應(yīng)如何防止著火？〔嚴禁用明火加熱.收集瓶中的蒸氣應(yīng)用橡皮管引入桌下、水槽或室外.參見P50圖2-3實驗2水蒸氣蒸餾應(yīng)用水蒸氣蒸餾的化合物必須具有哪些條件？水蒸氣蒸餾適用哪些情況？〔參見"二指出下列各組混合物能否采用水蒸氣蒸餾法進行分離.為什么？〔1乙二醇和水；〔2對二氯苯和水〔對二氯苯和水可以用水蒸氣蒸餾分開為什么水蒸氣蒸餾溫度總是低于100℃？〔因當混合物中各組分的蒸氣壓總和等于外界大氣壓時,混合物開始沸騰簡述水蒸氣蒸餾操作程序.〔當氣從T形管沖出時,先通冷凝水,再將螺旋夾G夾緊,使水蒸氣通入D,參見圖2-7；結(jié)束時,先打開螺旋夾G使體系和大氣相通,方可停止加熱.如何判斷水蒸氣蒸餾可以結(jié)束？〔當蒸餾液澄清透明時,一般即可停止蒸餾.若安全管中水位上升很高,說明什么問題,如何處理？〔蒸餾系統(tǒng)阻塞,常見于插入燒瓶中的導(dǎo)管被固體物質(zhì)堵塞.先打開T形管螺旋夾,再停止加熱.水蒸氣蒸餾時,燒瓶內(nèi)液體的量最多為多少？〔燒瓶容積的1/3實驗3乙酸乙酯萃取苯酚1．實驗室現(xiàn)有一混合物的乙醚溶液待分離提純.已知其中含有甲苯、苯胺和苯甲酸.請查閱物理常數(shù),選擇合適的溶劑,設(shè)計合理方案從混合物中經(jīng)萃取分離、純化得到純凈甲苯、苯胺、苯甲酸.物理常數(shù)：分子量狀態(tài)熔點/℃沸點/℃比重溶解性甲苯92.15無色液體-95110.60.8669與無水乙醇混溶與醚和苯混溶苯胺93.12淺黃色液體－6.1184.41.022乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚苯甲酸122.12白色固體122.132491.2659乙醇,乙醚,丙酮,苯,氯仿提示：分別用鹽酸萃取苯胺,用氫氧化鈉萃取苯甲酸,而甲苯留于乙醚中,作進一步分離.再分別用氫氧化鈉和鹽酸置換出苯胺和苯甲酸,作進一步分離.<可計算出所用酸堿的量>.2．使用分液漏斗的目的是什么？使用時要注意什么？〔從液相中萃取有機物或洗滌雜質(zhì)；使用時應(yīng)注意事項：參見"五".3．用乙醚萃取水中的有機物時,要注意哪些事項？〔乙醚的沸點很低易揮發(fā),且具有麻醉作用,應(yīng)注意：附近不要有明火,防止火災(zāi)；及時放氣,防止沖料；醚層放入錐形瓶并塞好；干燥醚層時,應(yīng)用手護著瓶塞,否則塞子會被沖掉而打破；所有操作在通風(fēng)柜進行實驗4混合物的分離提純此三組分離實驗中利用了什么性質(zhì)？在萃取過程中各組分發(fā)生的變化是什么？寫出分離流程圖.〔物質(zhì)的酸堿性,流程圖見上.乙醚作為一種常用的萃取劑,其優(yōu)缺點是什么？〔優(yōu)點：沸點不高易除去,價格適宜,對有機物的溶解性好.缺點：易燃易爆,易揮發(fā),萃取后常帶有一定量的水,有一定的麻醉性.若用下列溶劑萃取水溶液,它們將在上層還是下層？乙酸乙酯,氯仿,己烷,苯.〔上層：乙醚,己烷,苯.下層：氯仿.實驗5重結(jié)晶與熔點測定活性炭為什么要在固體物質(zhì)全部溶完后加入？又為何不能在溶液沸騰時加入？〔便于觀察固體全溶解,防止暴沸抽氣過濾收集晶體時,為什要先打開安全瓶的活塞再關(guān)水泵？〔防止倒流用有機溶劑重結(jié)晶時,容易著火,溶劑容易揮發(fā),如何防止？〔水浴加熱,回流裝置在布式漏斗中用溶劑洗滌固體時應(yīng)注意些什么？〔停止抽濾,小心松動晶體,加少量、冷的溶劑使晶體潤濕,再抽濾,如此反復(fù)2-3次.下列情況對結(jié)果有什么影響加熱太快〔偏高 樣品不細裝得不緊〔傳熱不好,偏高樣品管粘貼在提勒管壁上〔偏低,中部的浴液溫度較高毛細管壁太厚〔傳熱不好,偏高毛細管不潔凈〔偏低,有雜質(zhì)樣品未完全干燥或含有雜質(zhì)〔偏低兩樣品的熔點都為150℃,以任何比例混合后測得的熔點仍為150℃,說明什么?〔同一物提勒管法測熔點時,為什么要使用開口木塞？〔與大氣相通測過的樣品能否重測？〔不能,可能晶形發(fā)生了改變或分解熔距短是否就一定是純物質(zhì)？〔一般是.若樣品的組成與最低共熔點的組成相同時,熔點也很敏銳,不過這種情況很少1．下列情況對結(jié)果有什么影響A．加熱太快〔偏高 B．樣品不細裝得不緊〔傳熱不好,偏高C．樣品管粘貼在提勒管壁上〔偏低,中部的浴液溫度較高 D．毛細管壁太厚〔傳熱不好,偏高E．毛細管不潔凈〔偏低,有雜質(zhì)F．樣品未完全干燥或含有雜質(zhì)〔偏低2．兩樣品的熔點都為150℃,以任何比例混合后測得的熔點仍為150℃,這說明什么?〔同一物3．提勒管法測熔點時,為什么要使用開口木塞？〔與大氣相通,同時便于觀察溫度計在軟木塞內(nèi)的刻度讀數(shù)4．測過的樣品能否重測？〔不能,可能晶形發(fā)生了改變或分解5．熔距短是否就一定是純物質(zhì)？〔一般是.若樣品的組成與最低共熔點的組成相同時,熔點也很敏銳,不過這種情況很少實驗6乙酰苯胺的制備本實驗采取哪些措施以提高轉(zhuǎn)化率？〔加入過量的冰醋酸；不斷分餾出生成的水；加入少量的鋅粉,以防止反應(yīng)過程中苯胺被氧化.為什么分餾出水之前要小火加熱,保持微沸15分鐘？〔生成一定量的產(chǎn)物,同時產(chǎn)生一定量的水,便于分餾.若本反應(yīng)的產(chǎn)率為85%,如果要制備10g乙酰苯胺,苯胺的用量是多少？〔8.1g若由苯胺制備對硝基苯胺,通常先將苯胺轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺,再硝化,最后水解,為什么？<因直接硝化,苯胺會被氧化,轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺以保護氨基>為什么用分餾裝置比蒸餾裝置效果好？〔分餾裝置便于蒸餾出沸點差別不大的組分,蒸出水而不夾帶更多的乙酸分餾時實際上收集的液體比理論上應(yīng)產(chǎn)生的少要多,為什么？<因除水外,還有乙酸>苯胺是堿而乙酰苯胺不是,解釋這種差異.<后者因氮原子未共用電子對與羰基p-π共軛,電子云向羰基氧偏移,降低其接受質(zhì)子的能力.實驗7正溴丁烷的制備加料時,為什么不可以先使溴化鈉與濃硫酸混合,然后加入正丁醇和水？答：不行.因為：將激烈反應(yīng)產(chǎn)生溴和二氧化硫.反應(yīng)后的粗產(chǎn)物可能含有哪些雜質(zhì)？各步洗滌的目的何在？答：反應(yīng)完后可能含有雜質(zhì)為：正丁醇、正丁醚、溴、溴化氫、硫酸、硫酸氫鈉和水.蒸出的初產(chǎn)物中可能含有的雜質(zhì)為：正丁醇、正丁醚、溴、溴化氫、水.各步洗滌目的：水洗除大部分的溴、溴化氫和正丁醇濃硫酸洗去正丁醚和殘余正丁醇〔形成質(zhì)子化的醚和醇而溶于過量的硫酸水洗除硫酸用NaHCO3洗除殘余的硫酸最后用水洗除NaHSO4與過量的NaHCO3等殘留物濃硫酸洗時要用干燥分液漏斗的目的：防止降低硫酸的濃度,影響洗滌效果.回流加熱后反應(yīng)瓶中的內(nèi)容物呈紅棕色,這是什么緣故？蒸餾出粗正溴丁烷后,殘余物應(yīng)趁熱倒入回收瓶中,何故？答：氫溴酸被硫酸氧化生成的溴；硫酸氫鈉固體析出,不便清洗.本實驗的產(chǎn)品經(jīng)氣相色譜分析,常含有1%~2%的2-溴丁烷,而原料中經(jīng)檢測并沒有2-丁醇,如何解釋？答：該反應(yīng)主要按SN2機理進行,同時,也伴隨極少一部分反應(yīng)物按SN1機理進行,經(jīng)過碳正離子的重排而生成少量2-溴丁烷.此外,在硫酸存在下,正丁醇脫水生成丁烯,后者與氫溴酸發(fā)生加成反應(yīng)生成2-溴丁烷.若本實驗產(chǎn)物的IR圖譜中3000cm-1以上有吸收峰,你認為產(chǎn)品中可能含有什么雜質(zhì)？答：可能殘留正丁醇和水〔O－H伸縮振動的吸收.實驗8苯亞甲基苯乙酮的制備1．為什么本實驗的主要產(chǎn)物不是苯乙酮的自身縮合或苯甲醛的Cannizzaro反應(yīng)？答:苯乙酮的自身縮合的空間位阻比較大；苯甲醛發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)須在更高濃度的堿〔40%NaOH中進行.2．本實驗中如何避免副反應(yīng)的發(fā)生？答：先將苯乙酮與堿混合,控制低溫,防止苯乙酮的自身縮合；采取控溫滴加與攪拌,有利于發(fā)生交叉羥醛縮合而防止苯甲醛的岐化.3．本實驗中,苯甲醛與苯乙酮加成后為什么不穩(wěn)定并會立即失水？答：生成的反式烯烴穩(wěn)定,或者說亞甲基氫受羰基和羥基的影響比較活潑,易于消除.實驗9乙酸正丁酯的制備本實驗用什么方法提高轉(zhuǎn)化率的？答：利用分水器將生成的水不斷從反應(yīng)體系中移走,或者加入過量的反應(yīng)物之一：乙酸.反應(yīng)結(jié)束時,混合物中有哪些雜質(zhì)？這些雜質(zhì)是如何除去的？答：混合物中有哪些雜質(zhì)：催化劑硫酸,未反應(yīng)的少量乙酸、正丁醇,水,也可能有極少量的醚和烯；用水洗去大量酸和少量醇,用碳酸鈉溶液洗去殘留的酸.用蒸餾法進一步提純.為什么洗滌粗品時不用NaOH溶液？答：堿性太強,可能會有部分酯的水解.比較兩種方法所用的實驗裝置和試劑用量有何不同.哪種方法更好？答：分水回流法更好：因為原料未過量,硫酸用量少,反應(yīng)時間較短,產(chǎn)物純度高〔硫酸用量少,副產(chǎn)物少,未反應(yīng)的正丁醇少.酯化方法反應(yīng)時間前餾分主餾分沸程/℃質(zhì)量/g酯含量/g沸程/℃質(zhì)量/g酯含量/g分水回流法40分鐘123~1241.194.2124~1259.197.7直接回流法40分鐘117~1145.181.8124~1253.592.6實驗102-甲基-2-己醇的制備1.寫出溴化正丁基鎂與下列化合物作用的反應(yīng)式,包括反應(yīng)混合物經(jīng)酸分解步驟.〔1二氧化碳<2>乙醛〔3苯甲酸乙酯2.市售的無水乙醚通常含有少量乙醇和水,如果用這種乙醚,對格氏試劑的生成有什么影響？解釋原因.答：因它們含活潑氫,會分解格氏試劑.3.本實驗各步驟均為放熱反應(yīng),如何控制反應(yīng)平穩(wěn)進行？答：待反應(yīng)液充分冷卻以后,小心控制試劑的滴加速度.4.實驗中正溴丁烷與乙醚的混合液加入過快有何不好？答：可能沖料,同時可能形成較多的偶聯(lián)副產(chǎn)物5.實驗中有哪些可能的副反應(yīng)？應(yīng)如何避免？答：RMgX+H2O→RH+Mg<OH>X2RMgX+O2→2ROMgXRMgX+R′OH→RH+R′OMgXRMgX+RX→R-R+MgX2<偶聯(lián)反應(yīng)RMgX+CO2→RCO2MgX由于格氏試劑化學(xué)性質(zhì)活潑,反應(yīng)體系應(yīng)避免有水、氧氣和二氧化碳的存在,因此實驗前所用的儀器應(yīng)全部干燥,試劑要經(jīng)過嚴格無水處理.實驗11苯甲醇和苯甲酸的制備1．在Cannizzaro反應(yīng)中用的醛和在羥醛縮合反應(yīng)中所用醛的結(jié)構(gòu)有何不同?答：Cannizzaro反應(yīng)中用的醛沒有α-氫,而羥醛縮合反應(yīng)中所用醛有α-氫.2．本實驗中兩種產(chǎn)物是根據(jù)什么原理來分離提純的？醚層各步洗滌的目的是什么？答：苯甲醇難溶于水而易溶于乙醚,苯甲酸鹽易溶于水而苯甲酸難溶于水.用飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌未反應(yīng)的苯甲醛；碳酸鈉溶液洗滌殘留的亞硫酸氫鈉和未完全中和的苯甲酸,用水洗殘留的碳酸鈉.3．乙醚萃取后的水溶液,用濃鹽酸酸化時為什么要酸化到至pH2~3？若不用試紙檢測,怎樣判斷酸化已經(jīng)適當？答：因為苯甲酸的pKa為4.12,根據(jù)緩沖溶液公式,若酸化至pH為4左右,酸和鹽的濃度相當,進一步酸化至2~3,鹽的濃度接近1%.若不用試紙檢測,可觀察是否有新的沉淀生成.4.寫出下列化合物在濃堿存在下發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)的主要產(chǎn)物？〔分子內(nèi)的歧化更易發(fā)生實驗12肉桂酸的制備1.在制備中,回流完畢后加入Na2CO3,使溶液呈堿性,此時溶液中有幾種化合物,各以什么形式存在？〔肉桂酸鹽,苯甲醛,乙酸鈉,苯乙烯聚合物等2．水蒸氣蒸餾前,如果用氫氧化鈉溶液代替碳酸鈉堿化有什么不好?〔堿性太強,會使未反應(yīng)的苯甲醛發(fā)生歧化生成苯甲酸鈉和苯甲醇3.用水蒸氣蒸餾除去什么？能不能不用水蒸氣蒸餾？〔水蒸氣蒸餾除去未反應(yīng)的苯甲醛；也可用有機溶劑萃取,但與焦狀物分離可能不如前者實驗132-硝基-1,3-苯二酚的制備1．為么不能直接硝化,而要先磺化？〔否則,間苯二酚會被硝酸氧化2．為什么在水蒸氣蒸餾前,要除去過量的硝酸？〔否則,殘留的硝酸會進一步硝化生成多硝基化合物,也可能氧化產(chǎn)物3．本實驗產(chǎn)率低〔10%左右,文獻報道為30—35%,為什么？〔因為間苯二酚很容易氧化,此外,因空間效應(yīng)使得進入2位困難實驗14安息香的輔酶合成法1．安息香縮合、羥醛縮合、歧化反應(yīng)有何不同？答：芳香醛在氰化鈉〔鉀或VB1作用下,分子間發(fā)生縮合反應(yīng)生成α-羥酮,稱為安息香縮合反應(yīng)；有α-氫的或酮在稀堿作用下自身或交叉發(fā)生分子間的親核加成得β-羥基醛或酮的反應(yīng)稱為羥醛〔酮縮合反應(yīng)；沒有α-氫醛在濃堿作用下發(fā)生歧化得一分子醇和一分子羧酸叫Cannizzaro反應(yīng).2．為什么加入苯甲醛后,反應(yīng)混合物的pH要保持9~10左右？溶液pH過低有什么不好？答：pH要保持9~10,有利于產(chǎn)生噻唑環(huán)碳負離子,pH過低,堿性不夠,難于產(chǎn)生碳負離子,pH太高,堿性太強,噻唑環(huán)會被破壞.二苯乙二酮的制備1.冰乙酸的作用是什么？〔酸性環(huán)境,有利于弱氧化劑的氧化2.加40ml水的作用是什么？〔有利于產(chǎn)品的分離,乙酸和三氯化鐵均溶于水3.在方法二中,兩次用到TLC,目的分別是什么？如何利用Rf來鑒定化合物？〔第一次是跟蹤反應(yīng),第二次是鑒定產(chǎn)品的純度；與標準品對照作薄層色譜,比較Rf值.4.二苯乙二酮的IR譜圖有什么特征？〔1700cm－1附近有羰基的伸縮振動吸收；大于30000cm－1