专题 十 有机化学实验
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一、苯与溴的反应
1.实验原理:ΔH<0
相关反应:(1)制催化剂:Fe + 3Br22FeBr3
(2)检验产物:Ag+ +Br-AgBr ↓ (浅黄色沉淀);或紫色石蕊试液变红(检验HBr)
2.实验装置:
3.实验现象:
(1)反应液微沸,液面上方充满红棕色气体;
(2)D中导管口有,紫色石蕊试液,AgNO3溶液;
(3)反应液底部液体呈色。
4.实验中关键问题分析:
(1)实验所用的溴必须是纯净的液溴;
(2)铁丝的作用:;
(3)装置C的作用:,防止对溴化氢的检验造成干扰;装置D、E的作用:;装置F的作用:吸收HBr,防止污染空气;
(4)观察到A中的实验现象是,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;
(5)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器除D外还有(填字母);
(6)装置D中紫色石蕊试液变红、装置E中出现浅黄色沉淀,(两个现象中任何一个均能)说明苯与液溴
的反应是反应,而非反应。
5.提纯溴苯流程图:
二、硝基苯的制取
1.实验原理: ΔH <0
2.实验装置:
3.实验现象:反应液底部出现黄色油状液体。 4.实验中关键问题分析:
(1)添加药品顺序:先将 慢慢加入 中并及时摇匀配成混酸, 后再逐滴加入苯; (2)反应条件: 、加热方式: ;
(3)长玻璃管的作用: 、浓硫酸的作用: 剂; 5.提纯硝基苯流程图:
【理解应用】
1.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下,按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了气体。将b中的液溴慢慢加入到a中,而不能快速加入的原因
是,写出a中生成溴苯的化学方程式,装置d装置的作用是。
(2)实验装置中,仪器c的名称为,作用是,回流的主要物质有(填化学式)
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后然后(填操作名称)除去未反应的铁屑;
②滤液依次用l0 mL水、8 mL l0%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是。(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为;要进一步提纯,下列操作中必须的是(填入正确选项前的字母)。
A. 重结晶
B. 过滤
C. 萃取
D. 蒸馏
2.氯苯是燃料、医药、有机合成的中间体,是重要的有机化工产品。实验室制取氯苯如下图所示(加热和固定仪器的装置略去)。回答下列问题:
(1)a和b仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,则a装置中的固体反应物可以是。
A.MnO2B.KMnO4C.K2Cr2O7
(2)把氯气通入反应器d中(d装置有FeCl3和苯),加热维持反应温度40-60℃,温度过高会生成过多的二氯苯。对d加热的方法是。
(3)装置c的名称是,装置c出口的气体成分有HCl、Cl2、水蒸气和。(4)制取氯苯的化学方程式为:。(5)装置d中的反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏.
①碱洗之前要水洗。其目的是。
②10%NaOH溶液碱洗时发生氧化还原反应的化学反应方程式为:。(6)生成的氯气中存在HCl、H2O等杂质气体,若需要增加一个装置除去水蒸汽,请自行画出,并标明所用试剂。
苯可制得成品氯苯t
3.实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的物理性质见表)。
步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl 3、1,2二氯乙烷和苯甲醛(5.3 g)充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO 3溶液洗涤。 步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水硫酸钙固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:为了防止间溴苯甲醛因温度过高被氧化,把步骤3处理得到的间溴苯甲醛加入少量锌粉,同时采用某种技术,收集相应馏分,其中收集到间溴苯甲醛为3.7 g 。
(1)实验装置中采用的加热方式为 ,冷凝管的作用为 ,锥形瓶中的试剂应为 。 (2)步骤1所加入的无水AlCl 3的作用为 。
(3)步骤2中用10%NaHCO 3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的 (填化学式)。 (4)步骤3中加入的无水硫酸钙固体的目的是
。 (5)步骤4中,某种技术为 。 (6)本实验所得到的间溴苯甲醛产率是 。 5.苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化;有碱性,与酸反应生成盐。
常用硝基苯与H 2制备:
――――→ H 2
140 ℃
。其部分装置及有关数据如下:
实验步骤:
①检查装置的气密性,连接好C 处冷凝装置的冷水。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压分液漏斗,换上温度计。 ③打开装置A 、B 间活塞,通入H 2一段时间。
④点燃B 处的酒精灯,加热,使温度维持在140℃进行反应。 ⑤反应结束后,关闭装置A 、B 间活塞,加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186 ℃馏分,得到较纯苯胺。 回答下列问题:
(1)步骤⑥中温度计水银球的位置在 。 (2)下列关于实验的叙述中,错误的是 。
A .冷凝管的冷水应该从b 进从a 出
B .实验开始时,温度计水银球应插入反应液中,便于控制反应液的温度
C .装置A 中应使用锌粉,有利于加快生成H 2的速率
D .加入沸石的目的是防止暴沸
(3)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的后果是 。 (4)蒸馏前,步骤⑤中加入生石灰的作用是 。 (5)有学生质疑反应完成后,直接蒸馏得到苯胺的纯度不高,提出以下流程:
反应后混合液―――――――→ 盐酸萃取分液Ⅰ水溶液A ――――――――――→ NaOH 溶液+乙醚 萃取分液Ⅱ有机液A ―――――→ 低温
减压蒸馏较纯苯胺
苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取,在碱性溶液中又被放有机溶剂反萃取,这种萃取——反萃取法简称反萃。实验中反萃的作用是 ;在分液漏斗中进行萃取分液时,应注意不时放气,其目的是 。 5、实验室制备硝基苯时,在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关数据如下表:
实验步骤如下:
①取100 mL 烧杯,用20 mL 浓硫酸与18 mL 浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B 中; ②把18 mL(15.84 g)苯加入A 中;
③向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束;④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH 溶液、水洗涤并分液;