内容发布更新时间 : 2024/12/22 11:06:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
“有机化学实验”(上,下) 实验操作考试试题,标准答案和评分标准
一. 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。
2. 回答下列问题:在制备肉桂酸的实验过程中,
(1)水蒸气蒸馏除去什么物质?为什么能用水蒸气蒸馏法纯化产品?
(2)苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到什么产品物? 答:
(1)除去未苯甲醛。因为苯甲醛是不挥发的沸点较高的有机物,用一般蒸馏、萃取
较难与肉桂酸分离,而它不溶于水,且共沸腾下不与水反应,可随水蒸气一起蒸馏,所以能用水蒸气蒸馏法纯化产品。
(2)苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到的产物是:
CH=CCOOHCH3与CH3CH2COOH
评分标准:装置40﹪,问题 60﹪。
二. 1. 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? (3)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)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。
(3)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。
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2. 回答下列问题:在制备肉桂酸的实验过程中,
(1)水蒸气蒸馏除去什么物质?为什么能用水蒸气蒸馏法纯化产品?
(2)苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到什么产品物? 答:同一. 2.
评分标准:装置40﹪,问题 60﹪。
三 1. 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? (3)安全管和T型管各起什么作用? 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。
(3)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。
2. 回答下列问题:在制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的实验过程中, (1)简述反应过程中加入2g聚乙二醇的作用是什么?
(2)本实验为何要用新鲜的呋喃甲醛?否则,对实验有何影响? (3)酸化这一步为什么是影响产率的关键,应如何保证完成? 答:
(1)聚乙二醇在反应中作为相转移催化剂。
(2)呋喃甲醛易发生氧化反应生成酸,存放过久会变成棕褐色甚至黑色,使反应无法
发生。
(3)酸化可使呋喃甲酸钠转化为呋喃甲酸,得到所需产物。酸化时酸量一定要加足,
保证Ph为2~3,使呋喃甲酸充分游离出来,提高产率。
评分标准:装置40﹪,问题 60﹪。
四 1. 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? (3)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)产生的HBr为腐蚀性有毒气体,所以要用碱液吸收。 (2)产品应处于上层,因为浓硫酸的密度比1-溴丁烷密度大。
(3)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。
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2. 回答下列问题:在用b型管测定熔点的实验中, (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? (3)影响熔点测定的因素有哪些?请一一分析。 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。
(3)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40﹪,问题 60﹪。
五. 1. 请安装一套从茶叶中提取咖啡因的实验装置,并回答下列问题: (1)本试验步骤主要包括哪几步?各步操作的目的何在? (2)将蒸馏剩余液趁热倒入蒸发皿中,为何要加入生石灰?
(3)什么是升华?凡固体有机物是否都可以用升华方法提纯?升华方法有何优缺点? 答:
(1)本试验步骤主要包括:第一步,将茶叶末放入索氏提取器的滤纸筒中,在圆底烧
加入95%乙醇,装置实验装置,水浴加热回流提取,直到提取液颜色较浅为止。待冷凝液刚刚虹吸下去时即可停止加热,改成蒸馏装置,把提取液中的大部分乙醇蒸馏出来。第二步,趁热把瓶中剩余液倒入装有生石灰的蒸发皿中,搅成浆状,在蒸气浴上蒸干,除去水分,使成粉状,然后移至石棉网上用酒精灯小心加热,炒片刻,除去水分。第三步,在蒸发皿上盖一张刺有许多小孔且孔刺向上的滤纸。,再在滤纸上罩一个大小合适的漏斗,漏斗顶部塞一小团疏松的棉花,用酒精灯隔着石棉网小心加热,适当控制温度,尽可能使升华速度放慢,当发现有棕色烟雾时,即升华完毕,停止加热。
各步操作目的:第一步提取咖啡因粗液。第二步除处水分和丹宁酸等酸性物质。
第三步升华提纯。
(2)生石灰起干燥和中和作用,以除去水分和丹宁酸等酸性物质。
(3)某些物质在固态时具有相当高的蒸气压,在加热时,不经过液态,而直接气化,
蒸气受到冷却又直接冷凝成固体,这个过程叫做升华。 不是所有的固体有机物都适合用升华提纯。只有在不太高的温度下有足够大的蒸气压的固体物质可用升华提纯。
升华方法得到的产品一般具有较高的纯度,但温度不易控制,产率较低。
2. 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。
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