有机实验大题(二)含答案
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1、塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1:在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器
(反应装置如图)。
步骤2:缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3:等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4:冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5:减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用。
(2)图中仪器a名称及作用是;步骤3中确定有大量酯生成的依据是。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是。
(5)用减压蒸馏的目的是
答案(1)使反应物充分接触
(2)分水器,及时分出反应生成的水,有利于反应向生成DBP方向移动;分水器中有大量的水产生。
(3)可避免酯的损失,同时避免洗涤过程中的乳化现象
(4)中和产品中游离酸
(5)避免蒸馏过程中有机物脱水碳化现象
试题分析:(1)搅拌可以使反应物充分混合反应;(2)酯化反应有水生成,移出产物有利于平衡正向进行;生成水越多生成酯的量也就越多;(3)有机物在盐溶液中的溶解度小,减少酯的溶解损失;(4)碳酸钠能反应掉酯中溶解的杂质酸,同时溶解除去乙醇;(5)减压蒸馏可以降低有机物的沸点,使其在较低的温度下分离出来,避免温度过高出现有机物脱水碳化现
象。
2、有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为:
苯胺乙酸乙酰苯胺
② 相关物质的物理常数
物质相对分
子质量
状
态
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解度 (g)
水乙醇
苯胺93 无色液
体
-6 184 3.42 (20℃)任意比混溶
冰醋酸60 无色液
体
17 118 任意比混溶任意比混溶
乙酰苯胺135 白色片
状固体
114 304 0.56(20℃)、
3.45(50℃)
5.20(100℃)
36.9(20℃)
③制备乙酰苯胺的装置如右图所示:
④制备方法和过程:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化,加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是。
(2)步骤2中将反应液倒入水中的目的是
(3)步骤3中洗涤剂最好选择。
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(4)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(5)上述制备过程的产率是。
(1) H2O (2)洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出 (3)A (4)趁热过滤
(5)35.29% (其中(1)(3)小题各1分,其余每小题 2分)
3、阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐
[(CH 3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:
操作流程如下:
已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。 回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是 。
(2)制备过程中,水杨酸会形成聚合物的副产物。写出该聚合物的结构简式 。 (3)粗产品提纯:
①分批用少量饱和NaHCO 3溶解粗产品,目的是 。判断该过程结束的方法是 。 ② 滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是 。 ③ 检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应): Ⅰ.称取阿司匹林样品m g ;Ⅱ.将样品研碎,溶于V 1 mL a mol·L -1NaOH (过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙,用浓度为b mol·L -1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH ,消耗盐酸的体积为V 2mL 。
① 写出乙酰水杨酸与过量NaOH 溶液加热发生反应的化学方程式 。
② 阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为 。
答案
(1)水浴加热(1分);(2) (2分)
(3)①使乙酰水杨酸转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,便于与聚合物分离(1分);没有CO 2 产生(1分)。②有浑浊产生(1分)。③取少量结晶于试管中,加蒸馏水溶解,滴加FeCl 3 溶液,若呈紫蓝色则含水杨酸。(2分)
(4)①
+3NaOH
CH 3 COONa+2H 2 O+ (2分)
②0.180 (aV 1 -bV 2 ) /3m (2分)
试题分析:(1)温度不超过100℃,合成过程中最合适的加热方法是水浴加热。(2)制备过程中,水杨酸会发生自
身缩聚反应,生成。(3)粗产品提纯:①分批用少量饱和NaHCO
3溶解粗产品,目的是使乙酰水杨
②滤液缓慢加入
酸转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,便于与聚合物分离。判断该过程结束的方法是没有CO
2产生。
浓盐酸中,看到的现象是有浑浊产生。③检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是取少量结晶于试管中,加蒸馏
水溶解,滴加FeCl
3溶液,若呈紫蓝色则含水杨酸。
(4)①乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式
+3NaOH CH 3 COONa+2H 2 O+ 。②根据反应方程式:得关系式:―3NaOH;根据滴定方法:我们得到乙酰水杨酸质量, g,阿司匹林药片中乙酰水
杨酸质量分数的表达式为。
4、某课外活动小组利用如下图所示的装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丙中用水吸收产物),图中铁架台等固定装置已略去。实验时,先加热玻璃管中的铜丝,约1 min后鼓入空气。请填写
下列空白:
(1)检验乙醛的试剂是________(填字母)。
D.氧化铜
A.银氨溶液B.碳酸氢钠溶液C.新制Cu(OH)
2
(2)乙醇发生催化氧化反应的化学方程式为:____________________________。
(3)实验时,常常将甲装置浸在70~80 ℃的水浴中,目的是_______,由于装置设计上的缺陷,实验进行时可能会_______。
(4)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行。进一步研究表明,
鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示。试解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的
原因_______,该实验中“鼓气速度”这一变量你认为可用_________来估量。
(5)该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色。该同学为解释上述现象,提出两种
猜想:①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应。请你设计一个简单的实验,探究哪一
种猜想正确?_______________________________。
(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (2)得到平稳的C2H5OH蒸汽;倒吸
(3)开始随鼓气速度增加,反应的量增多放热多,后来,由于鼓气速度太快,末反应的气体将热量带走,温度下降;单位时间内甲中的气泡数(1)A、C (2)
(3)使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,发生倒吸
(4)过量的气体将体系中的热量带走,单位时间内甲中的气泡量
(5)用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性。若酸性明显增强,则猜想①正确;反之,猜想②正确(或其它合理方法)