兰州大学有机化学实验(第三版)课后思考题解答

2010-2011学年第一学期应用化学专业有机化学考试(五)

班级编号、姓名和年级

请画一个合成2-甲基-2-己醇的装置。

2.在制备正溴丁烷时,将粗品移入分液漏斗中,依次用(1)10ml水(2)8ml浓硫酸(3)10ml水(4)10ml饱和碳酸氢钠溶液(5)10ml水洗涤。

答:第一次水洗:稀释水层中的溶质(如HBr、Br2、SO2、正丁醇等。),并降低水层的相对密度,有利于正溴丁烷沉至下层。(下层的正溴丁烷)

浓硫酸洗涤:洗去未反应的正丁醇和副反应产物正丁醚。(正溴丁烷在上层)

第二次水洗:洗去粗品中的氢溴酸、硫酸、残留正丁醇(在水中的溶解度约为8%)等水溶性物质。(下层的正溴丁烷)

10%Na2CO3溶液洗涤:进一步洗去酸性物质,如硫酸、氢溴酸等。(下层的正溴丁烷)

第三次水洗:洗去残留的Na2CO3等水溶性物质。(下层的正溴丁烷)

重结晶的作用是什么?原理是什么?如何检测产品重结晶后的纯度?

答:(1)可以进一步分离提纯。

(2)其原理是利用各组分在同一溶剂中溶解度的不同来去除杂质。

3)确定重结晶后的熔化范围。一般纯物质的熔化范围是1-2℃

4.什么是蒸汽蒸馏?它的目的是什么?与常压蒸馏相比有什么优势?它的原料必须满足什么条件?如何判断要蒸的物质是否已经蒸过?

答:(1)水蒸气蒸馏是以水作为混合液体的成分,在低于100℃的温度下,将基本不溶于水的物质在与水的混合状态下蒸馏出来的过程..

(2)其目的是分离和提纯有机化合物。

⑶其优点是可以在较低的温度下从混合物中蒸馏出所需的有机物,避免了常压蒸馏造成的损失。

(4)其原料必须具备:①不溶或不溶于水;(2) * * *沸腾时不与水反应;③在100℃时,必须有一定的蒸汽压力(不小于10mm Hg);(4)当馏出液无明显油滴,清澈透明时,可判断待蒸物质已蒸熟。

2010-2011学年第一学期应用化学专业有机化学考试(六)

班级编号、姓名和年级

请画一个带尾气吸收的加热回流装置。

2.水蒸气蒸馏的原理是什么?设备中T型管的作用是什么?直立的长玻璃管是做什么的?如何判断要蒸的物质是否已经蒸过?

答:(1)水蒸气蒸馏是以水为混合液体的成分,在低于100℃的温度下,将基本不溶于水的物质在与水的混合状态下蒸馏出来的操作过程。

⑵ T型管可以排除水蒸气凝结成的水;发现异常现象时,随时与大气沟通。

(3)立式玻璃管是安全管,主要起压力指示器的作用,通过观察管内水柱的高度来判断水蒸气的压力;同时具有安全阀的功能。当蒸汽蒸馏系统堵塞时,蒸汽压力急剧上升,水可从安全管上口冲出,降低了系统压力,保护了玻璃仪器不被打碎。

当馏出液无明显油珠,清澈透明时,可判断待蒸物质已蒸熟。

3.分馏的原理是什么?这学期哪个有机实验用了分馏塔?请写下这个实验的原理。

答:(1)分馏塔用于分离混合物中沸点相近的组分。

⑵分馏塔用于环己烯的制备。

⑶以环己醇为反应物,浓硫酸为催化剂,脱水制备环己烯。

请写出本学期正丁醇合成2-甲基-2-己醇的实验原理。制备2-甲基-2-己醇时,为什么在水解格氏试剂和丙酮加合物前,每一步所用的药品和仪器都需要绝对干燥?你们为此采取了哪些措施?反应操作中如何隔离水蒸气?为什么2-甲基-2-己醇不能用无水氯化钙干燥?

答案:(1)实验原理:正丁醇先与溴化氢反应生成正溴丁烷,卤代烷在无水乙醚中与金属镁反应生成卤化镁(格氏试剂)。格氏试剂与羰基化合物发生亲核加成反应,加成产物用水分解得到醇类化合物。

(2)英氏试剂丁基溴化镁能与水、二氧化碳和氧气反应。

(3)隔离水分,驱除反应瓶中的气体。

(4)在冷凝管和滴液漏斗的上口安装氯化钙干燥管。

(5)因为氯化钙能与酒精形成络合物

2010-2011学年第一学期应用化学专业有机化学考试(七)

班级编号、姓名和年级

请画一个制备正溴丁烷的装置。(同6)

2.沸点是多少?用什么操作来确定沸点?简述该操作的原理和功能。

答案:(1)在一个大气压下,物质的气液平衡点就是该物质的沸点。

(2)通过蒸馏确定沸点;纯液体化合物在蒸馏过程中的熔点范围很小(0.5 ~ 1℃),所以可以用蒸馏来确定沸点。操作不简单,可以准确测出有机物的沸点。

水蒸气蒸馏的原理是什么?设备中T型管的作用是什么?直立的长玻璃管是做什么的?如何判断要蒸的物质是否已经蒸过?

答:(1)水蒸气蒸馏是以水为混合液体的成分,在低于100℃的温度下,将基本不溶于水的物质在与水的混合状态下蒸馏出来的操作过程。

⑵ T型管可以排除水蒸气凝结成的水;发现异常现象时,随时与大气沟通。

(3)立式玻璃管是安全管,主要起压力指示器的作用,通过观察管内水柱的高度来判断水蒸气的压力;同时具有安全阀的功能。当蒸汽蒸馏系统堵塞时,蒸汽压力急剧上升,水可从安全管上口冲出,降低了系统压力,保护了玻璃仪器不被打碎。

(4)当馏出液无明显油滴,清澈透明时,可判断待蒸物质已蒸熟。

4.酯化反应是可逆的。试述在乙酸乙酯、丁酯和异戊酯的制备实验中,为使反应向酯化反应方向进行所采取的措施。

答案:乙酸乙酯:加入过量的乙醇,在反应的同时除去水和产物;醋酸丁酯:酸过量,反应时除水;乙酸异戊酯:过量的冰醋酸

2010-2011学年第一学期应用化学专业有机化学考试(八)

班级编号、姓名和年级

请画出重结晶中使用的所有装置,并指出装置的名称。

热水漏斗

2.熔化过程是怎样的?纯物质和不纯物质的熔点有什么区别?两种熔点相同的物质等量混合后,混合物的熔点会发生什么变化?确定熔点时,判断初熔和判断全熔的现象有哪些?

答:(1)纯化合物从开始熔化(初熔)到完全熔化(全熔)的温度范围称为熔化范围。

⑵纯物质有固定的熔点,不纯物质熔点范围较大。混合后熔点会下降。

(3)初始熔化发生在样品下落时(塌陷,产生液相),完全熔化发生在所有样品变成澄清液体时。

蒸馏操作时测量馏出物沸点的温度计应该放在哪里?而在实验的最后,谁会先停止供暖和供水?制备乙酸乙酯时,温度计的水银球在哪里?

答:(1)放在蒸馏头的中央,水银球的上限和蒸馏瓶支管的下限在同一水平线上。

(2)先停止加热,再停止加水。

(3)低于反应物的液面。

4.请写出本学期正丁醇合成2-甲基-2-己醇的实验原理。制备2-甲基-2-己醇时,为什么在水解格氏试剂和丙酮加合物前,每一步所用的药品和仪器都需要绝对干燥?你们为此采取了哪些措施?反应操作中如何隔离水蒸气?为什么2-甲基-2-己醇不能用无水氯化钙干燥?

答案:(1)实验原理:正丁醇先与溴化氢反应生成正溴丁烷,卤代烷在无水乙醚中与金属镁反应生成卤化镁(格氏试剂)。格氏试剂与羰基化合物发生亲核加成反应,加成产物用水分解得到醇类化合物。

(2)英氏试剂丁基溴化镁能与水、二氧化碳和氧气反应。

(3)隔离水分,驱除反应瓶中的气体。

(4)在冷凝管和滴液漏斗的上口安装氯化钙干燥管。