有机实验操作考试试题,标准答案和评分标准
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“有机化学实验”(上)
实验操作考试试题,标准答案和评分标准
1.安装一套简单蒸馏的装置,并回答下列问题:
(1)什么叫蒸馏?
(2)说明蒸馏装置中各部分仪器的名称及安装时的注意事项。
(3)蒸馏沸点高于130℃液体化合物时应使用何种冷凝管?
答:
(1)蒸馏就是将液体加热到沸腾状态使该液体变成蒸气,然后将蒸气冷凝后得到液体的过程。
(2)仪器安装注意事项:装置按从下到上,从左到右的原则安装;各磨口之间涂凡士林;
温度计水银球的上缘与蒸馏头支管的下缘相平;加入沸石防止暴沸;使冷凝管的进水口在下面,出水口在上面;蒸馏低沸点化合物时要在接液管的支管接一根橡皮管引入水槽。
(3)蒸馏沸点高于130℃的液体化合物时应使用空气冷凝管。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
2.安装一套简单分馏的装置,并回答下列问题:
(1)分馏与蒸馏在原理及装置上由哪些异同?
(2)分馏与蒸馏时,温度计应放在什么位置?过高、过低对分馏与蒸馏有什么影响?答:
(1)原理:分馏与蒸馏都是利用化合物具有不同沸点而分离和提纯有机化合物,但蒸馏分离的液体混合物各组份的沸点相差应大于30℃。分馏则适用于沸点相差不太
大的液体有机化合物的分离和提纯。
装置:分馏即在蒸馏的基础上用分馏柱来进行。
(2)使温度计水银球的上缘与蒸馏头支管的下缘相平,过高则温度计表示的沸点低于馏出物的沸点,过低则高于。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
3.安装一套简单分馏的装置,并回答下列问题:
(1)分馏与蒸馏在原理及装置上由哪些异同?
(2)沸石在蒸馏和分馏中起什么作用?在液体沸腾时为何不能补加沸石?
答:
(1)同2(1)
(2)加入沸石防止瀑沸,液体沸腾时补加沸石则沸腾太剧烈,使液体冲出反应瓶。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
4.安装一套水蒸气蒸馏的装置,并回答下列问题:
(1)水蒸气蒸馏的基本原理是什么?在什么情况下需要使用水蒸气蒸馏?
(2)停止水蒸气蒸馏时,在操作上应注意什么?为什么?
答:
(1)水蒸气蒸馏是将水蒸气通入不溶或难溶于水、有一定挥发性的有机物中,使该有机物随水蒸气一起蒸馏出来。
适用范围:1)常压蒸馏易分解的高沸点有机物;
2)混合物中含大量固体,用蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;
3)混合物中含有大量树脂状的物质或不挥发杂质,用蒸馏、萃取等方
法难以分离。
(2)停止水蒸气蒸馏时,应先打开夹子,再移去火源,防止倒吸。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
5.安装一套水蒸气蒸馏的装置,并回答下列问题:
(1)水蒸气蒸馏的基本原理是什么?在什么情况下需要使用水蒸气蒸馏?
(2)安全管和T型管各起什么作用?
答:
(1)同4(1)。
(2)安全管用来检测水位高低,可知有无倒吸现象。T型管用来除去水蒸气中冷凝下来的水,有时操作发生不正常情况时,可使水蒸气发生器与大气相通。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
6.安装制备1-溴丁烷的反应装置,并回答下列问题:
(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体?
(2)在回流反应中,反应液逐渐分成两层,你估计产品应处在哪一层?为什么?
答:
(1)产生的HBr为腐蚀性有毒气体,所以要用碱液吸收。
(2)产品应处于下层,因为1-溴丁烷密度大。但有时也会例外。
7. 安装制备1-溴丁烷的反应装置,并回答下列问题:
(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体?
(2)粗产品用浓硫酸洗涤可除去哪些杂质,为什么能除去他们?
答:
(1)同6(1)。
(2)粗产品中含有少量未反应的正丁醇和副产物1-丁烯,2-丁烯,丁醚等,这些杂质可用浓H2SO4除去,因为正丁醇和丁醚能与与浓H2SO4生成盐,而1-丁烯,2-丁烯与浓H2SO4发生加成反而被除去。
评分标准:装置70﹪,问题30﹪。
8. 安装制备1-溴丁烷的反应装置,并回答下列问题:
(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体?
(2)写出用正丁醇制备1-溴丁烷的主反应和副反应的反应方程式,在本试验中采用哪些措施来尽量减少副反应的发生的。
答:
(1)同6(1)。
(2)主反应:NaBr+ H2SO4 HBr+NaHSO4
n-C 4H 9OH+HBr
n-C 4H 9Br+H 2O
副反应: CH
3CH 2CH 2CH 2OH
H 2SO 4
CH 3CH 2CH CH 2+CH 2CH CH 3 2CH 3CH 2CH 2CH 2OH H SO CH 3CH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2CH 3
反应过程中应控制浓H 2SO 4的量不要太多,将NaBr 研细以使其充分反应,且反应过程中应经常摇动烧瓶,以此来尽量减少副反应。
评分标准:装置70﹪,问题 30﹪。
9. 试安装用b 型管测定熔点的实验装置,并回答下列问题:
(1)测定有机化合物的熔点有和意义?
(2)接近熔点时升温速度为何放慢?快了又有什么结果?
答:
(1)纯净的有机化合物具有固定的的熔点,所以测定熔点可以鉴别有机物,同时根据熔
程长短可检验有机物的纯度。
(2)有充分时间让热量从熔点管外传至毛细管内,减少观察上的误差。若升温快了则测
出的温度高于被检测物的熔点,且熔程可能变长。
评分标准:装置70﹪,问题 30﹪。
10. 试安装用b 型管测定熔点的实验装置,并回答下列问题:
(1)测定有机化合物的熔点有何意义?
(2)影响熔点测定的因素有哪些?请一一分析。
答:
(1)同9(1)。
(2)装样:样品要研细装结实,才可使受热均匀,若有空隙则不易传热,影响测试结果。
升温速度:若过慢,热量传到样品时间太长,不利于观察,若过快则所测温度高于熔点。
毛细管中样品的位置:应位于温度计水银球中部,如此,温度计示数才与样品温度相符。
温度计位置:使水银球恰好在b 型管两侧管的中部,此处导热液对流循环好,样品受热均匀。
加热位置:火焰与熔点测定管的倾斜部接触,此处加热可使导热液发生最强的对流,使样品受热均匀。
评分标准:装置70﹪,问题 30﹪。
11. 提纯粗制的乙酰苯胺,并回答下列问题:
(1)重结晶固体有机物有哪些主要步骤?简单说明每步的步骤。
答:
重结晶步骤及目的:选择溶剂(使提纯物热溶冷不溶);将粗产品溶于热溶液中制成饱和溶液(溶解固体使其冷却时析出);趁热过滤(除去杂质,若颜色深,则先脱色);