有机实验习题答案
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有机实验习题答案
实验1 常压蒸馏
1.为什么蒸馏瓶所盛液体的量一般不超过容积的2/3,也不少于1/3?
(多于2/3,易溅出;少于1/3,相对多的蒸汽残留在烧瓶中,收率低)
2.温度计水银球应处于怎样的位置才能准确测定液体的沸点,画出示意图;水银球位置的高低对温度读数有什么影响?(参见图2-2,温度计水银球处于气液平衡的位置。位置高,水银球不易充分被馏出液润湿,沸点偏低,位置低,直接感受热源的温度,结果偏高。)
3.为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1~2 滴/秒?(保持气液平衡)4.如果加热后发现未加沸石,应如何处理?如果因故中途停止蒸馏,重新蒸馏时,应注意什么?(停止加热,稍冷,再补加沸石。重新蒸馏时,一定要补加沸石,原来的沸石表面的空隙已充满液体而失效)
5.如果某液体具有恒定的沸点,能否认为该液体一定是纯净的物质?你提纯得到的乙醇是纯净物吗?(不一定,可能是恒沸物;蒸馏得到的乙醇不是纯净物,是恒沸物,参见附录5)
6.在蒸馏过程中,火大小不变,为什么蒸了一段时间后,温度计的读数会突然下降?这意味着什么?(瓶中的蒸气量不够,意味着应停止蒸馏或者某一较低沸点的组分已蒸完。)
7.蒸馏低沸点或易燃液体时,应如何防止着火?(严禁用明火加热。收集瓶中的蒸气应用橡皮管引入桌下、水槽或室外。参见P50 图2-3)
实验2 水蒸气蒸馏
1.应用水蒸气蒸馏的化合物必须具有哪些条件?水蒸气蒸馏适用哪些情况?(参见“二)
2.指出下列各组混合物能否采用水蒸气蒸馏法进行分离。为什么?
(1)乙二醇和水;(2)对二氯苯和水
(对二氯苯和水可以用水蒸气蒸馏分开)
3.为什么水蒸气蒸馏温度总是低于100℃?(因当混合物中各组分的蒸气压总和等于外界大气压时,混合物开始沸腾)
4.简述水蒸气蒸馏操作程序。(当气从T形管冲出时,先通冷凝水,再将螺旋夹G夹紧,使水蒸气通入D,参见图2-7;结束时,先打开螺旋夹G使体系和大气相通,方可停止加热)。
5.如何判断水蒸气蒸馏可以结束?(当蒸馏液澄清透明时,一般即可停止蒸馏。)
6.若安全管中水位上升很高,说明什么问题,如何处理?(蒸馏系统阻塞,常见于插入烧瓶中的导管被固体物质堵塞。先打开T形管螺旋夹,再停止加热。)7.水蒸气蒸馏时,烧瓶内液体的量最多为多少?(烧瓶容积的1/3)
实验3 乙酸乙酯萃取苯酚
1.实验室现有一混合物的乙醚溶液待分离提纯。已知其中含有甲苯、苯胺和苯甲酸。请查阅物理常数,选择合适的溶剂,设计合理方案从混合物中经萃取分离、纯化得到纯净甲苯、苯胺、苯甲酸。
物理常数:
提示:分别用盐酸萃取苯胺,用氢氧化钠萃取苯甲酸,而甲苯留于乙醚中,作进一步分离。再分别用氢氧化钠和盐酸置换出苯胺和苯甲酸,作进一步分离。(可计算出所用酸碱的量)。
2.使用分液漏斗的目的是什么?使用时要注意什么?(从液相中萃取有机物或洗涤杂质;使用时应注意事项:参见“五”。)
3.用乙醚萃取水中的有机物时,要注意哪些事项?(乙醚的沸点很低易挥发,且具有麻醉作用,应注意:附近不要有明火,防止火灾;及时放气,防止冲料;醚层放入锥形瓶并塞好;干燥醚层时,应用手护着瓶塞,否则塞子会被冲掉而打破;所有操作在通风柜进行)
实验4 混合物的分离提纯
1.此三组分离实验中利用了什么性质?在萃取过程中各组分发生的变化是什么?写出分离流程图。(物质的酸碱性,流程图见上)。
2.乙醚作为一种常用的萃取剂,其优缺点是什么?
(优点:沸点不高易除去,价格适宜,对有机物的溶解性好。缺点:易燃易爆,易挥发,萃取后常带有一定量的水,有一定的麻醉性。)
3.若用下列溶剂萃取水溶液,它们将在上层还是下层?
乙酸乙酯,氯仿,己烷,苯。(上层:乙醚,己烷,苯。下层:氯仿)。
实验5 重结晶与熔点测定
1.活性炭为什么要在固体物质全部溶完后加入?又为何不能在溶液沸腾时加入?
(便于观察固体全溶解,防止暴沸)
2.抽气过滤收集晶体时,为什要先打开安全瓶的活塞再关水泵?(防止倒流)
3.用有机溶剂重结晶时,容易着火,溶剂容易挥发,如何防止?(水浴加热,回流装置)
4.在布式漏斗中用溶剂洗涤固体时应注意些什么?
(停止抽滤,小心松动晶体,加少量、冷的溶剂使晶体润湿,再抽滤,如此反复2-3次。)
5.下列情况对结果有什么影响
A.加热太快(偏高)
B.样品不细装得不紧(传热不好,偏高)
C.样品管粘贴在提勒管壁上(偏低,中部的浴液温度较高)
D.毛细管壁太厚(传热不好,偏高)
E.毛细管不洁净(偏低,有杂质)
F.样品未完全干燥或含有杂质(偏低)
6.两样品的熔点都为150℃,以任何比例混合后测得的熔点仍为150℃,说明什么?(同一物)
7.提勒管法测熔点时,为什么要使用开口木塞?(与大气相通)
8.测过的样品能否重测?(不能,可能晶形发生了改变或分解)
9.熔距短是否就一定是纯物质?(一般是。若样品的组成与最低共熔点的组成相同时,熔点也很敏锐,不过这种情况很少)
1.下列情况对结果有什么影响
A.加热太快(偏高)
B.样品不细装得不紧(传热不好,偏高)
C.样品管粘贴在提勒管壁上(偏低,中部的浴液温度较高)
D.毛细管壁太厚(传热不好,偏高)
E.毛细管不洁净(偏低,有杂质)
F.样品未完全干燥或含有杂质(偏低)
2.两样品的熔点都为150℃,以任何比例混合后测得的熔点仍为150℃,这说明什么?(同一物)
3.提勒管法测熔点时,为什么要使用开口木塞?
(与大气相通,同时便于观察温度计在软木塞内的刻度读数)
4.测过的样品能否重测?(不能,可能晶形发生了改变或分解)
5.熔距短是否就一定是纯物质?
(一般是。若样品的组成与最低共熔点的组成相同时,熔点也很敏锐,不过这种情况很少)
实验6 乙酰苯胺的制备
1.本实验采取哪些措施以提高转化率?(加入过量的冰醋酸;不断分馏出生成的水;加入少量的锌粉,以防止反应过程中苯胺被氧化)。
2.为什么分馏出水之前要小火加热,保持微沸15分钟?(生成一定量的产物,同时产生一定量的水,便于分馏)。
3.若本反应的产率为85%,如果要制备10 g乙酰苯胺,苯胺的用量是多少?(8.1g)4.若由苯胺制备对硝基苯胺,通常先将苯胺转化为乙酰苯胺,再硝化,最后水解,为什么?
(因直接硝化,苯胺会被氧化,转化为乙酰苯胺以保护氨基)
5.为什么用分馏装置比蒸馏装置效果好?(分馏装置便于蒸馏出沸点差别不大的组分,蒸出水而不夹带更多的乙酸)
6.分馏时实际上收集的液体比理论上应产生的少要多,为什么?(因除水外,还有乙酸) 7.苯胺是碱而乙酰苯胺不是,解释这种差异。(后者因氮原子未共用电子对与羰基p-π共轭,电子云向羰基氧偏移,降低其接受质子的能力)。
实验7 正溴丁烷的制备