格式反应习题详解
高考化学离子反应常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(1)

高考化学离子反应常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(1)一、高中化学离子反应1.向含有FeBr2溶液中通入一定量的Cl2(还原性:Fe2+>Br-),表示该反应的离子方程式肯定错误的是()A.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.10Fe2++2Br-+6Cl2=10Fe3++Br2+12Cl-C.2Br-+Cl2=Br2+2Cl-D.2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-【答案】C【解析】【分析】还原性:Fe2+>Br-,则向含有FeBr2溶液中通入一定量的Cl2时,氯气先与Fe2+反应,后与Br-反应。
【详解】A.当通入少量的氯气时,氯气只与亚铁离子反应,其反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故A正确;B.当溴化亚铁与氯气5:3反应时,其反应的离子方程式为10Fe2++2Br-+6Cl2=10Fe3++Br2+12Cl-,故B正确;C.由分析可知,氯气先与亚铁离子反应,所以离子方程式中一定有亚铁离子参与,故C错误;D.当通入过量氯气时,氯气能将亚铁离子和溴离子都氧化,反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-,故D正确;综上所述,答案为C。
2.某溶液中可能含有下列5种离子中的几种:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cl-。
为确认该溶液组成进行如下实验:①取20.0mL该溶液,加入32.5mL4.00mol•L-1NaOH溶液加热,有白色沉淀产生,无刺激气味气体生成。
过滤、洗涤、干燥,得沉淀2.03g。
再将滤液稀释至100mL,测得滤液中c(OH-)=0.2mol•L-1;②另取20.0mL该溶液,加入足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀14.35g。
关于原溶液组成结论正确的是A.一定含有Mg2+、Al3+、Cl-,不含有Na+、NH4+B.一定含有Na+、Mg2+、Cl-,不含有NH4+、可能含有Al3+C.c(Mg2+)为1.75mol•L-1,c(Na+)为1.50mol•L-1D.c(Cl-)为5.00mol•L-1,c(Al3+)为1.00mol•L-1【答案】A【解析】【分析】【详解】①取20.0mL该溶液,加入32.5mL4.00mol•L-1NaOH溶液加热,有白色沉淀产生,可能含有Mg2+、Al3+中至少一种离子;无刺激气味气体生成,说明没有NH4+。
格式反应大盘点
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格氏反应注意事项1、格氏反应卤代烃在无水乙醚或四氢呋喃中和金属镁作用生成烷基卤化镁RMgX,这种有机镁化合物被称作格氏试剂(Grignard Reagent).格氏试剂可以与醛、酮等化合物发生加成反应,经水解后生成醇,这类反应被称作格氏反应(Grignard Reaction)。
格氏试剂是有机合成中应用最为广泛的试剂之一,它是由法国化学家格林尼亚(V.Grignard)发明的。
其反应过程可表示为:后来的研究表明,烷基卤化镁(即格氏试剂)可以用于许多反应,应用范围极广,因而很快成为有机合成中最常用的试剂之一.格氏试剂的发明极大地促进了有机合成的发展,格林尼亚因此而获得1912年诺贝尔化学奖. 通常,各种卤代烃和镁反应都可以生成格氏试剂。
不过,不同的卤代烃与镁反应活性有差异。
一般来讲,当烷基相同时,碘代烷最易反应,氟代烃活性最差(实际上还没有人用氟代烃制RI>RBr>RCI>>RF当卤素原子不变时,苄基卤代烃和烯丙基卤代烃活性最高,乙烯基卤代烃活性最低:ArCH2X、CH2=CHCH2X>30RX>20RX>10RX>CH2=CHX格氏试剂对水十分敏感。
事实上,凡是具有活泼氢的化合物都可以和格氏试剂反应,例如醇、末端炔烃、伯胺及羧酸等。
因此,在制备格氏试剂时,应该使用无水试剂和干燥的仪器. 此外,格氏试剂与空气中的氧也会发生反应,如:2RMgX+O2==2ROMgX不过,在以乙醚作溶剂的格氏反应中,由于乙醚的蒸气压较大,反应液被乙醚气氛所包围,因而空气中的氧对反应影响不明显.在格氏试剂制备中,溶剂的选择也是个关键。
通常选用绝对乙醚作溶剂。
这是由于乙醚分子中的氧原子具有孤对电子,它可以和格氏试剂形成可溶于溶剂的配合物:若使用其他溶剂,如烷烃,反应生成物会因不溶于溶剂而覆盖在金属镁表面,从而使反应终止.除了乙醚外,四氢呋喃也是进行格氏反应的良好溶剂。
尤其是当某些卤代烃,如氯乙烯、氯苯等在乙醚中难以和镁反应,若以四氢呋喃替代乙醚作溶剂,则可以顺利地发生反应。
化学反应工程课后习题解答全解PPT教案
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pA 0.0586t3 3.3119t2 82.305t 996.12
(3)对回归方程求导,得到微分方程
dpA 0.1758t2 6.6238t 82.305 dt
(4)由微分方程求各点的斜率,如下表
第78页/共94页
时间 0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
.5 .5 .4 .4
pA 1000 800 666. 446. 306. 206.
-(dp4A/)dt 对r8A 2.3ddptA66~.8pA
75 53.5
分7别5取自然8 对数,8 得到数据如下 33.6 22.5 20.1
pA 10500 84040 68616. 44476. 30036. 24096.
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
【解】
(1)参照例2-.57将系.统5 总压.力4 转化.4为A
组分分压数
pA
pA0
P0 A
P
其中
A
31 2 1
pA
pA0
pA0 2
P
1.5 pA0
P 2
1500
0.5P
由此式可得到 A 组分分压随时间的变化数据见下表
因产物P的选择率为
S rP 2cA 2 0.6667 66.67% rP 2rR 3cA 3
所以产物P的收率为
YA S xA 0.66670.8571 0.5714 57.14%
第167页/共94页
3-9 A P T 555K, P 0.3MPa,
yA0 0.30, y惰0 0.65, FA0 6.3mol/ s,
《化学反应工程》(第四版)课后习题答案详解

(3)两个CSTR串联
VR C A0 x A1 C A0 ( x A2 x A1 ) 根据 V0 rA1 rA2
m 1 m2
C A0 x A1 C A0 ( x A2 x A1 ) kCA0 (1 x A1 )C A0 x A1 kCA0 (1 x A2 )C A0 x A2 1 ( x A2 x A1 ) ; (1 x A1 ) (1 x A2 ) x A2
x A1
0
xA2 dxA dxA 4.35 2 2 x A1 (1 x ) (1 x A1 ) A1
1 1 1 1 4.35 1 x A1 1 x A2 1 x A1 1 1 4.35; 1 x A1 1 5.35 4.35; 1 x A2 1 5.35; x A1 0.81; 1 x A1
1 1 8.314 0.7 1 ln[ / ln ] 423 T2 83.681000 1 0.7 1 0.6 1 1 8.314 0.9347 ; 423 T2 83.681000
T2 441K
习题3-5解答
C A0
1 C B 0 2.0 1.0mol / L 2 CP 0 CR 0 0; xAf CB 0 xBf 1.0 0.8 0.533 xBf 0.8; ; C A0 1.5 CA 1.5 (1 0.533) 0.7; CP CR CB0 xBf 1.0 0.8 0.8;
1 5 0.99 t2 ln 5.81(h) 4 0.615 0.307 5 (1 0.99)
分析:等当量配料,随转化率提高,反应时间迅速增长; 若采用过量组分配料,随转化率提高,反应时间增长放慢。
离子反应练习题含答案1
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【解析】
【分析】
【详解】
A.向CH2BrCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液并加热,羧基和氢氧化钠发生中和反应,溴原子在碱中发生水解反应,反应的化学方程式为:CH2BrCOOH+2OH- CH2(OH)COO-+H2O,A选项错误;
B.用氢氧化钠溶液除去铝片表面的氧化膜,氧化膜的成分为氧化铝,反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O,B选项错误;
B. =10-10mol•L-1的溶液中:NH4+、I-、Cl-、K+
C. =1×106的溶液中:K+、Na+、Cl-、HCO3-
D.惰性电极电解AgNO3后的溶液中:SO32-、K+、Na+、S2-
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由水电离产生的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液可能是碱性溶液,也可能是酸性溶液。在酸性溶液中,H+、NO3-和Fe2+发生氧化还原不能大量共存,在碱性溶液中,Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2,不能大量共存,A不符合题意;
答案选B。
5.下列反应的离子方程式书写错误的是()
A.向Na2CO3溶液中滴入少量的盐酸:CO32-+H+=HCO3-
B.向KAl(SO4)2溶液滴加过量NaOH溶液反应:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
C.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
D.固体SiO2和NaOH溶液反应:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
根据上述实验,以下说法正确的是()
《化学反应工程》第三章课后习题答案详解

对于PFR: S CCAA0fsdCA CLf
CA0 CAf CA0 CA
CLf CCAA0frrLAdCA CCAAf0k1CAk1CkA2CA2dCA
CA0
k CAf 1
kk12CAdCA
S
显然 C A当 0时 ,L C 值最 。 大
S
C Af CA0
sdC A
;
CA0 CAf
V R 1 1
1
V 0 kA C 0(1xA 1) 0 .0 1 2(10 .8)5
V R 1 3.3 3 V 0 3 3 3.3 3 0 . 3 0 3 0 .6 ( m 2 3 7 ) V R 2 V R 1 2 0 .6 1 7 .3(m 4 3 )
V R 2 (x A 2 x A 1 ) (0 .9 8 0 .8)5 V 0 kA C 0 (1 x A 2 )x A 2 0 .0 2 1 (1 0 .9) 8 0 .98
V V R 0 C k A 0 x A 2 1 C A 1 C A 0x x A A 1 2k dA 2 A C 2x 7 .1 0 . 2 1 4 5 3 0 3m 5 i
xA1 xA2 dA x 4.3;5
(1xA1)2 xA1 (1xA2)2
xA1 0.62
0x.6A22(1dxxAA2)2 4.35;
1 6.98; 1 xA2
1 1 4.35; 1xA2 10.62
xA2
1 1 0.86 6.98
(3)一个0.25m3的PFR ,后接一个0.25m3的CSTR
VR V0
CA0
xA1 0
dxA kCA21
CA0(kxAC2A21 xA1)
0.25 7.14103 35
化学反应工程课后习题问题详解

1 绪 论1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应:3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。
试计算(1) (1) 反应的选择性;(2) (2) 反应器出口气体的组成。
解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为:0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为:n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 moln C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为:n W =n W0+n P +2n C =38.30 moln O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应如下:23CO 2H CH OH +⇔23222CO 4H (CH )O H O +⇔+242CO 3H CH H O +⇔+ 24924CO 8H C H OH 3H O +⇔+222CO H O CO H +⇔+由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩Bkg/h 粗甲醇100kmol 放空气体原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol )组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3)2O 3.55%,C 3H 9OH 1.10%,H 2O 6.20%,均为重量百分率。
(化学)化学离子反应练习题含答案

(化学)化学离子反应练习题含答案一、高中化学离子反应1.有一固体混合物,可能由K 2CO 3、NaNO 2、FeCl 3、KClO 3、AgNO 3混合而成,为检验它的成分,做了如下实验:取固体加入足量的稀硝酸中,搅拌充分反应,得到无色透明溶液,同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO 2不能被稀硝酸氧化)。
根据以上实验现象,你认为以下判断正确的是A .一定含有KClO 3、AgNO 3、NaNO 2,不能肯定是否含有氯化铁B .一定含有KClO 3,且在反应过程中被还原生成了两种还原产物C .另取适量固体加水溶解,若出现白色沉淀,即可证明K 2CO 3的存在D .将反应产生的气体通入少量澄清石灰水,若有无沉淀出现,即可证明K 2CO 3不存在【答案】B【解析】【分析】取固体加入足量的稀硝酸中,搅拌,充分反应,得到无色透明溶液,则一定不含FeCl 3;同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO 2不能被稀硝酸氧化),只能是酸性溶液中KClO 3把NaNO 2氧化为NaNO 3,本身被还原为黄绿色气体氯气,则一定含有KClO 3,同时有白色沉淀生成,该白色沉淀一定是AgCl ,则一定含有AgNO 3,则KClO 3氧化NaNO 2时,同时被还原为Cl -,不确定K 2CO 3是否存在,以此来解答。
【详解】由以上分析知,该固体中一定含有KClO 3、NaNO 2、AgNO 3,一定不含有FeCl 3,不确定K 2CO 3是否存在,A. 一定含有KClO 3、AgNO 3、NaNO 2,一定不含有FeCl 3,故A 错误;B. 一定含有KClO 3,且在反应过程中被还原生成了两种还原产物氯气和Cl -,故B 正确;C. 另取适量固体加水溶解,KClO 3氧化NaNO 2,自身被还原为Cl -,Cl -与Ag +反应生成AgCl 白色沉淀,则不能证明K 2CO 3的存在,故C 错误;D. 反应产生的气体含有氯气,氯气可与水反应生成盐酸,盐酸可与澄清石灰水发生中和反应,因此即使气体中含有CO 2,也不会有碳酸钙沉淀生成,因此不能证明K 2CO 3是否存在,故D 错误;故选B 。
格式反应习题详解

中学化学竞赛试题资源库——格氏试剂1.强烈的亲核性质Grignard试剂可与物质中的活泼氢(如水、乙醇的羟基氢、乙炔的末端氢)反应,生成相应的烃基.如:X-Mg-CH2CH3 + H2O → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + CH3CH2OH → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + HC≡CH → CH3CH32. 与CO2或O2的反应格氏试剂可以与二氧化碳或氧气发生亲核加成反应生成增加一个碳的羧酸或同碳数的过氧化合物.格氏试剂与二氧化碳的加成反应在有机合成中也有着重要的意义,不仅通过生成新的 C-C 键实现了碳链的增长,而且恰到好处地实现了增加一个碳原子并引入羧基官能团,是制备增加一个碳原子的羧酸的最常用方法之一.3. 活泼卤代烃格氏试剂与活泼卤代烃之间的偶联反应此反应实现的是由活泼的卤代烃制备的格氏试剂同活泼卤代烃基之间的偶连,比如由苄基卤、烯丙基卤或三级卤代烷制备的格氏试剂.此反应在某种程度上说可以看作是对Wurtz反应和Wurtz-Fittig反应以及乌尔曼反应的互补,因为这几个反应只能实现不活泼的烃基的偶连,而由格氏试剂实现的偶连反应不仅引入了活泼基团,而且由于它的特殊结构还可以实现不同的烃基之间的偶连.由卤代烃的烃基通过偶连反应制备各种烃类,这些反应类型对于合成中碳链的增长有着非常重要的意义,要灵活掌握.4、与醛酮加成成醇这也许是格氏试剂在合成上最重要的性质之一.此类反应是格氏试剂的显负价的碳原子显示了良好的亲核性,对缺电子的醛酮的羰基碳原子进行亲核加成,而显正电的镁离子加成到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的结构,再经过酸催化下的水解去掉镁的部分,生成醇的结构和镁的卤化物和氢氧化物.此类反应可以用来合成各种醇类,也是有机合成中合成醇类的最常用的方法.在做复杂的醇类的反合成分析时,要清楚地意识到醇羟基的α碳原子就是原来醛酮分子中的羰基碳,醇羟基的一个β碳原子可能就是原来格氏试剂中显负价的官能碳,而α碳原子和这个β碳原子之间的单键就是通过这个亲核加成反应新形成的.通常格氏试剂与醛类发生亲核加成反应生成二级醇;格氏试剂与酮类发生亲核加成反应生成三级醇;只有格氏试剂与甲醛发生亲核加成反应才会生成一级醇,而且这也是制备增加一个碳的醇的常用方法.另外,格氏试剂与环氧乙烷加成,可得到增加2个碳原子的一级醇.格氏反应格氏试剂Grignard reagent 一种金属有机化合物,通式RMgX(R代表烃基,X代表卤素)。
格式反应习题详解
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中学化学竞赛试题资源库——格氏试剂1.强烈的亲核性质Grignard试剂可与物质中的活泼氢(如水、乙醇的羟基氢、乙炔的末端氢)反应,生成相应的烃基.如:X-Mg-CH2CH3 + H2O → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + CH3CH2OH → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + HC≡CH → CH3CH32. 与CO2或O2的反应格氏试剂可以与二氧化碳或氧气发生亲核加成反应生成增加一个碳的羧酸或同碳数的过氧化合物.格氏试剂与二氧化碳的加成反应在有机合成中也有着重要的意义,不仅通过生成新的 C-C 键实现了碳链的增长,而且恰到好处地实现了增加一个碳原子并引入羧基官能团,是制备增加一个碳原子的羧酸的最常用方法之一.3. 活泼卤代烃格氏试剂与活泼卤代烃之间的偶联反应此反应实现的是由活泼的卤代烃制备的格氏试剂同活泼卤代烃基之间的偶连,比如由苄基卤、烯丙基卤或三级卤代烷制备的格氏试剂.此反应在某种程度上说可以看作是对Wurtz反应和Wurtz-Fittig反应以及乌尔曼反应的互补,因为这几个反应只能实现不活泼的烃基的偶连,而由格氏试剂实现的偶连反应不仅引入了活泼基团,而且由于它的特殊结构还可以实现不同的烃基之间的偶连.由卤代烃的烃基通过偶连反应制备各种烃类,这些反应类型对于合成中碳链的增长有着非常重要的意义,要灵活掌握.4、与醛酮加成成醇这也许是格氏试剂在合成上最重要的性质之一.此类反应是格氏试剂的显负价的碳原子显示了良好的亲核性,对缺电子的醛酮的羰基碳原子进行亲核加成,而显正电的镁离子加成1中学综合学科网第 1 页共 19 页到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的结构,再经过酸催化下的水解去掉镁的部分,生成醇的结构和镁的卤化物和氢氧化物.此类反应可以用来合成各种醇类,也是有机合成中合成醇类的最常用的方法.在做复杂的醇类的反合成分析时,要清楚地意识到醇羟基的α碳原子就是原来醛酮分子中的羰基碳,醇羟基的一个β碳原子可能就是原来格氏试剂中显负价的官能碳,而α碳原子和这个β碳原子之间的单键就是通过这个亲核加成反应新形成的.通常格氏试剂与醛类发生亲核加成反应生成二级醇;格氏试剂与酮类发生亲核加成反应生成三级醇;只有格氏试剂与甲醛发生亲核加成反应才会生成一级醇,而且这也是制备增加一个碳的醇的常用方法.另外,格氏试剂与环氧乙烷加成,可得到增加2个碳原子的一级醇.格氏反应格氏试剂 Grignard reagent 一种金属有机化合物,通式RMgX(R代表烃基,X代表卤素)。
高一化学(必修一)离子反应练习题(含答案解析)
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高一化学(必修一)离子反应练习题(含答案解析)一、单选题1.下列物质属于电解质的是 ( ) A .汽油B .铝C .碳酸钠D .氯化钠溶液2.下列物质属于弱电解质的是 ( ) A .3CH COONaB .HClOC .2SOD .氨水3.下列物质之间不.能发生反应的是 ( ) A .CH 3COOH 与NH 3•H 2O B .BaCO 3与HNO 3 C .CuCl 2与KOHD .CuCl 2与H 2CO 34.下列物质的分类正确的是 ( ) A .液氨——混合物 B .漂白粉——纯净物 C .食盐水——电解质D .干冰——非电解质 5.下列物质不属于电解质的是 ( ) A .CH 3COOHB .NH 3·H 2OC .NaClOD .C 2H 5OH6.下列物质的水溶液因电离而呈酸性的是 ( ) A .CaCl 2B .NaHSO 4C .CH 3COONaD .NH 4Cl7.能正确表示下列反应的离子方程式的是 ( ) A .钠与水反应:Na+2H 2O=Na ++2OH -+H 2↑ B .钠与CuSO 4溶液反应:2Na+Cu 2+=Cu+2Na + C .钠与盐酸反应:Na+2H +=Na ++H 2↑D .钠与氯化钾溶液反应:2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑ 8.下列物质与对应的归类不正确...的是 ( ) A .水、液态氯化氢、小苏打都是电解质 B .“84”消毒液、水玻璃、液氨都是混合物 C .CO 2、Mn 2O 7、SO 3都属于酸性氧化物 D .NaH 、NaN 3、NaClO 都属于离子化合物9.下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是( )A .甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol -1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH 4(g) + 2O 2(g) = CO 2(g)+ 2H 2O(g) ΔH = -890.3 kJ·mol -1B .500ºC 、30MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g),放热19.3kJ ,其热化学方程式为:N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g) ΔH = -38.6 kJ·mol -1C .向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al 3+ + 2SO 42-+ 2Ba 2+ + 4OH -= 2BaSO 4↓+ 2H 2O + AlO 2-D .用浓盐酸酸化的KMnO 4溶液与H 2O 2反应,证明H 2O 2具有还原性:2MnO 4-+ 5H 2O 2 + 6H + = 2Mn 2+ + 5 O 2↑+8H 2O10.下列离子方程式的书写正确的是 ( )A .用饱和23Na CO 溶液浸泡锅炉水垢除去其中的4CaSO :223434CO (aq)+CaSO (s)=CaCO (s)+SO (aq)-- B .明矾溶液中加入2Ba(OH)溶液至沉淀物质的量最大:[]322444Al 2SO 2Ba4OH 2BaSO Al(OH)-+-+-+++↓+= C .碱性条件下,用KClO 溶液与3Fe(OH)反应制备新型净水剂24K FeO :23423ClO 2Fe(OH)2FeO 3Cl 4H H O ---++=+++D .氯碱工业制备氯气:-+22通电2Cl +2HCl ↑+H ↑11.下列离子方程式或化学方程式中书写错误的是 ( )A .用()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦检验Fe 2+的离子方程式:()()3-2+36622Fe CN +3Fe =Fe Fe CN ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦↓B .用TiCl 4制备TiO 2的化学方程式:()4222TiCl +x+2H O4HCl+TiO xH O ↓C .苯酚钠的水溶液中通入少量的CO 2:265226532C H O CO H O=2C H OH CO --+++D .电解CuCl 2溶液的化学方程式:22电解CuCl Cu+Cl ↑12.下列分子或离子在指定的分散系中一定能大量共存的一组是 ( ) A .空气:22CO CO SO NO 、、、 B .氢氧化铁胶体:2H K S Br ++--、、、C .使酚酞变红的溶液:23K Na SiO Cl ++--、、、D .与Al 反应放出2H 的溶液:34Na Cl NO NH +--+、、、13.下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 ( )A .氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:Mg(OH)2+2+4NH =Mg 2++2NH 3•H 2OB .沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体:Fe 3++3H 2O=Fe(OH)3↓+3H +C .用食醋能清洗水垢:2-3CO +2CH 3COOH=2CH 3COO+H 2O+CO 2↑D .84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体:ClO -+Cl -+2H +=Cl 2↑+2OH -14.电解质溶液导电的能力的强弱主要由自由移动电荷的浓度的大小决定。
(化学)高考化学离子反应练习题及答案
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(化学)高考化学离子反应练习题及答案一、高中化学离子反应1.下列各反应对应的离子方程式正确的是()A.向Ca(OH)2溶液中加入少量的NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O B.向100mL0.12mol·L-1的Ba(OH)2溶液中通入0.02molCO2:Ba2++3OH-+2CO2=HCO3-+BaCO3↓+H2OC.硫酸氢钠与氢氧化钡溶液反应后pH恰好为7:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2OD.向含0.1molNaOH和0.1molNa2CO3的溶液中加入1L0.4mol·L-1稀盐酸:OH-+CO32-+3H+=CO2↑+2H2O【答案】D【解析】【分析】【详解】A.根据定少为一的原则,将NaHCO3的系数定为1,则向Ca(OH)2溶液中加入少量的NaHCO3溶液,离子反应方程式应为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,A选项错误;B.先算出Ba(OH)2的物质的量为0.012mol,而CO2的物质的量为0.02mol,二者的物质的量为3:5,按照3:5的化学计量比来写方程式:3Ba2++6OH-+5CO2=4HCO3-+BaCO3↓+H2O,B 选项错误;C.硫酸氢钠与氢氧化钡溶液反应后pH恰好为7,因此二者按2:1的系数来反应:2H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+2H2O,C选项错误;D.首先三者的物质的量之比为1:1:4,稀盐酸先和烧碱中和,过量的稀盐酸再和纯碱反应,据此离子反应方程式为:OH-+CO32-+3H+=CO2↑+2H2O,D选项正确;答案选D。
【点睛】本题考查了离子方程式的书写,侧重考查反应物用量不同发生反应不同的离子反应,题目难度较大,注意反应的顺序,尤其是某一种反应物过量时的后续反应。
2.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 ( )A.将 CO2通入 CaCl2溶液:CO2+H2O+Ca2+=CaCO3↓+2H+HSO-B.往氢氧化钠溶液中通入过量 SO2:OH- + SO2 =3C.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OSO-═BaSO4↓+H2OD.向 Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4 溶液至中性:Ba2++OH-+H++24【答案】B【解析】【分析】【详解】A.碳酸的酸性弱于盐酸,故CO2通入CaCl2溶液不反应,A项错误;B.往氢氧化钠溶液中通入少量SO2,生成亚硫酸钠,通入过量SO2,生成亚硫酸氢钠,离子HSO-,B项正确;反应式为OH- + SO2 =3C. 向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸发生的是氧化还原反应,氧化产物Fe3+和还原产物NO,C项错误;D.向 Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至中性,氢离子与氢氧根恰好反应完全,离子式为SO-═BaSO4↓+2H2O,D项错误;Ba2++2OH-+2H++24答案选B。
有机化学练习题-完成反应式上-问题详解
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有机化学练习题(上)—答案(完成反应式)o1.CH 2CH 32CHCH 3Cl (芳香烃侧链α-H 被卤代,自由基取代反应)2.CH 3CH=CHCH 3CH 3CH=CHCH 2Br(NBS :N-溴代丁二酰亚胺,溴化试剂,自由基取代反应)+CH 3HBrROOR3.CH 3Br(自由基加成反应,过氧化物效应,反马氏加成产物,仅适用于HBr )+C=CCH 3H CH 3HBr 24.BrH CH 3CH 3Br H Br H CH 3CH 3Br H+(一对对映体,形成外消旋体)(亲电加成反应,经过溴翁离子中间体,立体化学为反式加成,反-2-丁烯与溴加成生成一个内消旋体)( )( )CH 35.CH 3CO 3H Na 2CO 3+CH 3O ( + )CH 3OHO HH ( + )(过氧化物氧化双键,环氧化物酸性条件下开环水解,生成反式邻二醇)6.H 2C=CHCH 2CH 2CH=CH 2Hg(OAc)2NaBH 4H 2OCH 3CHCH 2CH 2CHCH 3OHOH(羟汞化-脱汞还原反应生成醇,不重排,马氏加成产物)7.CH 3CH 3HOCl+CH 3CH 3OH Cl ( + )CH 3ClOHCH 3(亲电加成,反面加成)8.( )HCl+Cl -Cl+重排CH 3CH=CHCH 2CH=CHCCl 3Cl 29.CH 3CHCHCH 2CH=CHCCl 3Cl Cl(亲电加成反应优先发生在电子云密度较高的双键上)CH 3B 2H 6H 2O 2/OH -1210.( )( + )OH CH 3H H(硼氢化氧化反应,反马氏加成产物,顺式加成)冷OH -KMnO 411.(生成顺式邻二醇))12.COOHCOOH+不反应(S —反式共轭双烯不能发生D-A 反应)13.O OONH +(D-A 反应,注意键连位置和立体化学特征)( )14.+CH 3CHOCH3CHO(D-A 反应,邻对位产物为主,立体构型保持)15.CH 323C CCH 3HCH 3CH 3CH 2(邻二卤代物消除反应,反式共平面消除)H 3CH 3CH 2CH 2C Na/NH 3(l)C CCH 3HHCH 3CH 2CH 2(炔烃在Na/NH 3作用下还原生成反式烯烃)17. CH 2=CHCH 2CH 2C CHH 2CH 3CH 2CH 2CH 2C CH(优先还原C=C 双键)18. CH 2=CHC CHH 2CH 2=CHCH=CH 2(当能形成稳定的共轭体系时,可先还原双键)H CH 2=CHCHC OH4CH 2=CHCHOHC CCH 3HH (Lindlar 催化剂作用下,炔烃还原成顺式烯烃)20.ClCH 3COClOAlCl 3ClCH 3COO(F-K 酰基化反应不在带有强吸电子芳环上发生)21.+AlCl 3(F-K 烷基化反应,烷基化试剂可以是卤代烃、烯烃、醇等,经过碳正离子中间体,易重排)( )22.+CH 3COClNO 2AlCl 3不反应(当芳环上带有强吸电子基时,不能发生F-K酰基化反应)23.( )( )CH 2=C CH=CH 2CH 3+CH 2=CHCHONaBH 4CHO3CH 2OHCH 3(D-A 反应,邻对位产物为主,NaBH 4只还原羰基)NO 22Fe24.NO 2Br(亲电取代反应易发生在电子云密度较高的苯环上)+25.CH 3CH 3CH 2CH 2CClOAlCl 3HClCH 3CCH 2CH 2CH 3O3CH 2CH 2CH 2CH 3(F-K 酰基化反应,发生在邻或对位)26.CH 3C CH 3CH 3CH 2OH ZnCl 2/HClCH 3C CH 3CH 2CH 3Cl(当碳正离子相邻的为叔碳时,极易发生重排)27.ClCH 2CH 2CH 2CH 2OHNaOHO(分子内的SN2反应)+28.CH 3CH=CHCH 2CH 2OHCH 3CH=CHCH=CH 2(醇在酸作用下脱水消除生成烯烃)29.33CH 3CH 3(E2反应,反式共平面消除,查依采夫规则)30.CH 3Br C 6H 5OH HH C 2H 5ONaHOC 2H 5C 6H 5CH 3OH H +HC 2H 5OC 6H 5CH 3HO H (亲核取代反应,发生邻基参与)31.BrBrKOH/C 2H 5OH(邻二卤代物在碱的醇溶液中发生消除时生成二烯烃,不能生成碳碳三键)32.D NaI 丙酮HOCH 2CH 3TsCl吡啶TsO 2CH 3CH 3CH 2,(先生成磺酸酯,构型不变,再发生SN2反应,构型翻转)33.CH 3BrC DNaI 丙酮H3I (SN2反应,构型翻转)34.+CH 3BrCH 3CH 2CH 2CH 3CCNaCH 3C(CH 3)2C=CHCH 2CH 3(三级卤代烃在炔钠作用下主要发生消除反应)35.H HBr C 2H 5CH 3CH 3NaI 丙酮I H H C 2H 5CH 3CH 3(卤素交换反应,SN2,构型翻转)36.NO 2ClClO 2NNaOCH 3CH 3OHO 2NNO 2CH 3O Cl(芳香环上卤素被取代的反应只有在强吸电子基的邻对位才能发生,间位不发生反应)OHOHH +37.O(频呐醇重排反应,烷基迁移,缩环反应)CH 3OHH 2SO 438.OH 2+2++or39.1 2O 3Zn/H 2OO OOO(Claisen 重排反应,烯丙基乙烯基醚发生3,3-σ迁移)3H 3C 6H CH 3OH H +40.C 6H 5H OCH 3CH 3CH 3HO 及其对映体(环氧化合物酸性开环反应,反面进攻含氢较少的碳原子)1 23H 3+O CH 3Li41.3CH 3CHCH 2CH 3CH 3HHO(环氧化合物碱性开环反应,反面进攻位阻较小的碳原子)42.C 2H 5CH OCH=CHCH 3OHCHCH=CHCH 2CH 3CH 3(Claisen 重排反应,烯丙基芳基醚发生3,3-σ迁移)43.H +OHHOOOO(空间条件许可时,可发生分子内亲核反应,生成缩酮)44.CH 3CH 2CH 2NH 2+ONC H 2C H 2C H 32CH 2CH 3(酮与伯胺反应生成亚胺,催化加氢生成仲胺)45.CH 3CCH(CH 3)2OLDA THF, H 2O-78 C。
格式反应习题详解
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格式反应习题详解预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制中学化学竞赛试题资源库——格氏试剂1.强烈的亲核性质Grignard试剂可与物质中的活泼氢(如水、乙醇的羟基氢、乙炔的末端氢)反应,生成相应的烃基.如:X-Mg-CH2CH3 + H2O → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + CH3CH2OH → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + HC≡CH → CH3CH32. 与CO2或O2的反应格氏试剂可以与二氧化碳或氧气发生亲核加成反应生成增加一个碳的羧酸或同碳数的过氧化合物.格氏试剂与二氧化碳的加成反应在有机合成中也有着重要的意义,不仅通过生成新的 C-C 键实现了碳链的增长,而且恰到好处地实现了增加一个碳原子并引入羧基官能团,是制备增加一个碳原子的羧酸的最常用方法之一.3. 活泼卤代烃格氏试剂与活泼卤代烃之间的偶联反应此反应实现的是由活泼的卤代烃制备的格氏试剂同活泼卤代烃基之间的偶连,比如由苄基卤、烯丙基卤或三级卤代烷制备的格氏试剂.此反应在某种程度上说可以看作是对Wurtz反应和Wurtz-Fittig 反应以及乌尔曼反应的互补,因为这几个反应只能实现不活泼的烃基的偶连,而由格氏试剂实现的偶连反应不仅引入了活泼基团,而且由于它的特殊结构还可以实现不同的烃基之间的偶连.由卤代烃的烃基通过偶连反应制备各种烃类,这些反应类型对于合成中碳链的增长有着非常重要的意义,要灵活掌握.4、与醛酮加成成醇这也许是格氏试剂在合成上最重要的性质之一.此类反应是格氏试剂的显负价的碳原子显示了良好的亲核性,对缺电子的醛酮的羰基碳原子进行亲核加成,而显正电的镁离子加成1中学综合学科网第 1 页共 19 页到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的结构,再经过酸催化下的水解去掉镁的部分,生成醇的结构和镁的卤化物和氢氧化物.此类反应可以用来合成各种醇类,也是有机合成中合成醇类的最常用的方法.在做复杂的醇类的反合成分析时,要清楚地意识到醇羟基的α碳原子就是原来醛酮分子中的羰基碳,醇羟基的一个β碳原子可能就是原来格氏试剂中显负价的官能碳,而α碳原子和这个β碳原子之间的单键就是通过这个亲核加成反应新形成的.通常格氏试剂与醛类发生亲核加成反应生成二级醇;格氏试剂与酮类发生亲核加成反应生成三级醇;只有格氏试剂与甲醛发生亲核加成反应才会生成一级醇,而且这也是制备增加一个碳的醇的常用方法.另外,格氏试剂与环氧乙烷加成,可得到增加2个碳原子的一级醇.格氏反应格氏试剂 Grignard reagent 一种金属有机化合物,通式RMgX(R 代表烃基,X代表卤素)。
化学反应速率与速率常数练习题详解
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化学反应速率与速率常数练习题详解化学反应速率和速率常数是化学动力学中的关键概念。
通过解析练习题,我们可以更加深入地理解它们的概念和计算方法。
以下是一些关于化学反应速率和速率常数的练习题,以及它们的详细解析。
1. 问题:对于反应A + B → C,已知反应的速率方程为v = k[A]²[B],其中k为速率常数。
当[A]的初始浓度为0.2 mol/L,[B]的初始浓度为0.4 mol/L时,经过10秒反应后[A]的浓度减少到0.1 mol/L。
求速率常数k的值。
解析:根据速率方程v = k[A]²[B],我们可以用给定的初始浓度和反应时间来计算速率。
可以将问题分成两个步骤来解决。
第一步,计算反应的速率:v = (Δ[A]) / Δtv = (0.2 mol/L - 0.1 mol/L) / 10 sv = 0.01 mol/(L·s)第二步,根据速率方程v = k[A]²[B],代入已知的浓度和速率值,求解速率常数k:0.01 mol/(L·s) = k * (0.2 mol/L)² * (0.4 mol/L)k = 0.01 mol/(L·s) / (0.2 mol/L)² / (0.4 mol/L)k = 0.3125 L/(mol·s)因此,速率常数k的值为0.3125 L/(mol·s)。
2. 问题:对于反应A → B,已知反应的速率方程为v = k[A],其中k为速率常数。
当t = 20秒时,反应物A的浓度减少了一半。
求速率常数k的值。
解析:根据速率方程v = k[A],我们可以利用给定的时间和反应物浓度的变化来计算速率常数k。
当t = 20秒时,反应物A的浓度减少了一半,即[A]的浓度减少到原来的1/2,即[A] = [A]₀/2。
代入速率方程可得:v = k[A]v = k([A]₀/2)同时,我们可以计算速率:v = (Δ[A]) / Δtv = ([A]₀ - [A]) / tv = ([A]₀ - [A]₀/2) / 20 sv = [A]₀/2 / 20 sv = [A]₀ / 40 s由于速率v的值并未给出,我们可以将其表示为v₀。
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中学化学竞赛试题资源库——格氏试剂1.强烈的亲核性质Grignard试剂可与物质中的活泼氢(如水、乙醇的羟基氢、乙炔的末端氢)反应,生成相应的烃基.如:X-Mg-CH2CH3 + H2O → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + CH3CH2OH → CH3CH3X-Mg-CH2CH3 + HC≡CH → CH3CH32. 与CO2或O2的反应格氏试剂可以与二氧化碳或氧气发生亲核加成反应生成增加一个碳的羧酸或同碳数的过氧化合物.格氏试剂与二氧化碳的加成反应在有机合成中也有着重要的意义,不仅通过生成新的 C-C 键实现了碳链的增长,而且恰到好处地实现了增加一个碳原子并引入羧基官能团,是制备增加一个碳原子的羧酸的最常用方法之一.3. 活泼卤代烃格氏试剂与活泼卤代烃之间的偶联反应此反应实现的是由活泼的卤代烃制备的格氏试剂同活泼卤代烃基之间的偶连,比如由苄基卤、烯丙基卤或三级卤代烷制备的格氏试剂.此反应在某种程度上说可以看作是对Wurtz反应和Wurtz-Fittig反应以及乌尔曼反应的互补,因为这几个反应只能实现不活泼的烃基的偶连,而由格氏试剂实现的偶连反应不仅引入了活泼基团,而且由于它的特殊结构还可以实现不同的烃基之间的偶连.由卤代烃的烃基通过偶连反应制备各种烃类,这些反应类型对于合成中碳链的增长有着非常重要的意义,要灵活掌握.4、与醛酮加成成醇这也许是格氏试剂在合成上最重要的性质之一.此类反应是格氏试剂的显负价的碳原子显示了良好的亲核性,对缺电子的醛酮的羰基碳原子进行亲核加成,而显正电的镁离子加成到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的结构,再经过酸催化下的水解去掉镁的部分,生成醇的结构和镁的卤化物和氢氧化物.此类反应可以用来合成各种醇类,也是有机合成中合成醇类的最常用的方法.在做复杂的醇类的反合成分析时,要清楚地意识到醇羟基的α碳原子就是原来醛酮分子中的羰基碳,醇羟基的一个β碳原子可能就是原来格氏试剂中显负价的官能碳,而α碳原子和这个β碳原子之间的单键就是通过这个亲核加成反应新形成的.通常格氏试剂与醛类发生亲核加成反应生成二级醇;格氏试剂与酮类发生亲核加成反应生成三级醇;只有格氏试剂与甲醛发生亲核加成反应才会生成一级醇,而且这也是制备增加一个碳的醇的常用方法.另外,格氏试剂与环氧乙烷加成,可得到增加2个碳原子的一级醇.格氏反应格氏试剂 Grignard reagent 一种金属有机化合物,通式RMgX(R代表烃基,X代表卤素)。
1901年由F.-A.V.格利雅首次使用卤代烃RX与镁在醚类溶液中反应制得。
又称格利雅试剂。
格氏试剂广泛用于有机合成中,从RMgX可以制得RH、R—COOH、R—CHO、R—CH2OH、R—OH、CROHRR′、CRR′O和RnM(n为金属的化合价,M为其他金属)。
在合适的情况下,RMgX还能与α、β-不饱和羰基化合物发生共轭的加成反应。
格氏试剂在醚的稀溶液中以单体形式存在,并与两分子醚络合,浓溶液中以二聚体存在。
中文名格氏反应外文名Grignard reaction通用方法溶剂的准备、镁屑处理等物质影响底物结构对格氏反映的影响等操作要求实验引发阶段、滴加反应液等目录简介编辑卤代烃在无水乙醚或THF中和金属镁作用生成烷基卤化镁RMgX,这种有机镁化合物被称作格氏试剂(Grignard Reagent)。
格氏试剂可以与醛、酮等化合物发生加成反应,经水解后生成醇,这类反应被称作格氏反应(Grignard Reaction)。
格氏试剂是有机合成中应用最为广泛的试剂之一,它是由法国化学家格林尼亚(V.Grignard)发明的。
1871年,格林尼亚生于法国塞堡(Cherbourg Frace)。
当他在里昂(Lyons)大学学习时,曾师从巴比亚(P.A.Barbier)教授。
当时,巴比亚主要从事有机锌化合物的研究,他以锌和碘甲烷反应得到二甲基锌,这种有机锌化合物被用作甲基化试剂。
后来,巴比亚又以金属镁替代锌来进行尝试,也获得相似的金属有机化合物,不过反应条件比较苛刻。
于是。
巴比亚便让格林那继续对有机镁化合物的制备作深入研究。
研究发现,用碘甲烷和金属镁在乙醚介质中反应可以方便地得到新的化合物,不经分离而直接加入醛或酮就会发生进一步反应,反应产物经水解后可以得到相应的醇。
后来的研究表明,烷基卤化镁(即格氏试剂)可以用于许多反应,应用围极广,因而很快成为有机合成中最常用的试剂之一。
格氏试剂的发明极促进了有机合成的发展,格林尼亚因此而获得1912年诺贝尔化学奖。
通常,各种卤代烃和镁反应都可以生成格氏试剂。
不过,不同的卤代烃与镁反应活性有差异。
一般来讲,当烷基相同时,碘代烷最易反应,氟代烃活性最差RI > RBr > RCI >> RF实际上还没有人用氟代烃制格氏试剂。
当卤素原子不变时,苄基卤代烃和烯丙基卤代烃活性最高,乙烯基卤代烃活性最低:ArCH2X、CH2=CHCH2X >3 o RX > 2 o RX >1 o RX > CH2=CHX格氏试剂对水十分敏感,其次为CO2,最后为O2。
事实上,凡是具有活泼氢的化合物都可以和格氏试剂反应,例如醇、末端炔烃、伯胺及羧酸等。
因此,在制备格氏试剂时,应该使用无水试剂和干燥的仪器。
格氏试剂与空气中的氧气会发生反应的方程式如下:2 RMgX + O2 == 2 ROMgX不过,在以乙醚作溶剂的格氏反应中,由于乙醚的蒸气压较大,反应液被乙醚气氛所包围,因而空气中的CO2和O2气体对反应的影响不明显。
通用方法编辑溶剂的准备⑴无水乙醚的制备检测过氧化物的方法:取5mL左右待处理的乙醚,加入等体积2%碘化钾溶液并滴入几滴稀盐酸,振摇后若使淀粉溶液呈紫色,即表明乙醚中含有过氧化物(也可用淀粉—碘化钾试纸检验;或者用5mL乙醚加1mL 10%碘化钾溶液,振摇1min后如有过氧化物则放出游离碘,水层则呈黄色,再加4滴0.5%淀粉液后,水层呈蓝色则表示乙醚中有过氧化物)。
检测水分的方法:在1mL乙醚溶液里加入约0.1g硫酸铜粉末,振荡后若硫酸铜粉末变成蓝色则表示有水存在,或者采用卡尔菲休法直接检测含水量,或者加入约3-4片二苯甲酮试剂,乙醚颜色变为漂亮的蓝色说明没有水存在,检其含水量应≤0.06%时就能符合发生格氏反应的要求了。
去除过氧化物的方法:将乙醚转入分液漏斗,加入相当于乙醚体积1/5的新配的FeSO4溶液(硫酸亚铁溶液的制备:取100 mL水,慢慢加入6 mL浓硫酸,再加入60 g硫酸亚铁溶解),剧烈振摇,静置分层,除去水相。
然后,将除去过氧化物的乙醚分馏两次(不论何时都不要将乙醚蒸干),每次都收集33℃~37℃馏分。
去除水份的方法:先用无水氯化钙干燥(一般情况下,只要加入足量的CaCl2后放置3、4天,过滤后就可以直接使用了),再压入钠丝过夜,盖上带有毛细管的瓶盖,以便让产生的氢气逸出。
当压入的钠丝表面仍具有光泽或溶剂中不再冒泡,表明溶剂可以用于格氏反应。
乙醚须保存在棕色玻璃瓶中。
除去过氧化物的乙醚久置后仍然会产生过氧化物,而且乙醚很容易吸收空气中的水分。
因此,处理后的乙醚应及早使用,不可久置。
⑵无水THF的准备THF的水份越低越好,一般要在500ppm以下。
工业生产中买回德国进口的THF一般不用干燥的,因为水份都在200 ppm以下约100 ppm左右。
或者买回工业级的THF用4A 分子筛干燥24~48h(使用之前,最好在300~400℃烘烤3小时活化后,在干燥器里冷却后直接放入要干燥的溶剂里),加入二苯甲酮作为指示剂,液体颜色变蓝时说明干燥好了。
镁屑处理把镁带表面的氧化膜用砂纸磨去,用剪刀把镁带剪碎成屑状,再用10%的盐酸加热镁屑至所有镁屑表面为亮白色,并回流0.5h以彻底清洗去除表面的氧化膜。
再用10%的盐酸加入适量到镁屑中搅拌,立即减压抽滤,用丙酮冲洗镁屑,65摄氏度下真空干燥3h左右,N2保护下保存备用。
制备关键是无水无氧操作。
N2保护的250mL四口烧瓶上,配置干燥洁净的搅拌器、恒压滴液漏斗和带有CaCl2和无水NaHCO3干燥管的回流冷凝管。
向四口烧瓶中置入29.2g(1.2mo1)镁屑,用20mL?无水乙醚浸没(所用仪器均需干燥,溶剂和试剂都必须经过干燥处理)。
搅拌下,先滴入约占总量10%的卤代烃乙醚溶液(由0.1mol卤代烃和适量无水乙醚配制而成)。
如果反应液呈现混浊状并且温度上升,表明反应已经引发成功。
如果没有产生上述现象,则需要加入1~2小粒碘晶,并用电吹风微微加热至回流(可用热水浴加热,切不可用明火加热)碘的颜色开始渐渐消褪,溶液变混浊,反应即开始,迅速撤去加热源。
将余下的卤代烃乙醚溶液滴应瓶中,滴速以维持反应液平稳沸腾为宜。
此时要剧烈搅拌,这样可冲刷掉在镁表面形成的粘稠的格氏试剂,使镁能和新鲜的卤化物接触良好顺利反应。
反应引发成功后滴加的速度不能太快,约1滴 / 2秒。
此时应控制反应温度,不能太高,用手背感觉其反应瓶壁的温度稍稍有些烫手即可。
滴毕,再用小火加热回流约半小时使反应完全,即得格氏试剂乙醚溶液(空气中的氧会与格氏试剂发生缓慢的氧化,格氏试剂的乙醚溶液在暗室里会发出美丽的光,就是这个缘故。
因此格氏试剂不可久置,通常随制随用),其反应完成后颜色是发灰黑色的。
若滴完以后烧瓶仍有大量镁屑没反应完,可再加热回流1~2小时。
物质影响编辑底物的结构底物结构对格氏反映的影响格氏制备活性基本上是I > Br > Cl >> F,但因碘化物的价格较贵,所以生产上能选用Cl、Br的原料制备就尽量选用Cl、Br原料,尽量不要用碘化物。
引发剂可以选择Br 取代的物料,这样我们引发剂的用量可以适当的增加,使反应能更顺利的进行,而不会影响引发剂的残留在产品中产生杂质。
用溴苯做格氏反应则非常容易,用THF回流,引发剂都不用加,还需要防止反应过快而冲料。
如果原料活性太强,则可控制反应温度在0~20℃之间。
但是,氯苯用同样的方法就实现不了。
用氯代烃做底物时,因其活性较低,所以比较难引发,需回流了半个小时以上才能引发成功。
一般做法是直接与镁粉回流数小时,同时还要加入硝酸盐或硝基物催化,不加THF或Et2O。
当使用芳环上含有带氟取代基的多卤代芳烃来制备格氏试剂时,芳基上的氟只要不在溴(或氯)的邻位,格氏试剂的制备是没问题的,直接用镁和原料在溶剂中制备即可,很容易引发。
只要格氏试剂的浓度不是很高的话,基本就没有什么副产。
而且,氟原子的存在会使格氏试剂的制备更容易,用THF或者乙醚做溶剂都可以,即使在回流温度下,氟原子也不会发生变化,收率也很高,3、4、5-三氟溴苯的格氏试剂都没问题。
有一本外文书专门介绍格氏试剂(?Organomagnesium methods in organic synthesis)的,其中有几章,好像温度偏低一点(-30℃)就能抑制芳香环上溴的格氏化反应。