PAGE11PAGE高中化學競賽之有機化合物的制備實驗一1-溴丁烷的制備溴丁烷制備實驗為什么用回流反應裝置？此反應較慢，需要在較高的溫度下、長時間反應，而玻璃反應裝置可達到的最高反應溫度是回流溫度，所以采用回流反應裝置。2.1—溴丁烷制備實驗為什么用球型而不用直型冷凝管做回流冷凝管？因為球型冷凝管冷凝面積大，各處截面積不同，冷凝物易回流下來。3.1—溴丁烷制備實驗采用1：1的硫酸有什么好處？減少硫酸的氧化性，減少有機物碳化；水的存在增加HBr溶解量，不易逃出反應體系，減少HBr損失和環境污染。4.什么時候用氣體吸收裝置？怎樣選擇吸收劑？有污染環境的氣體放出時或產物為氣體時，常用氣體吸收裝置。吸收劑應該是價格便宜、本身不污染環境，對被吸收的氣體有大的溶解度。如果氣體為產物，吸收劑還應容易與產物分離。5.1—溴丁烷制備實驗中，加入濃硫酸到粗產物中的目的是什么？.除去粗產物中未反應的原料丁醇或溶解的副產物丁烯等。6.1—溴丁烷制備實驗中，粗產物用75度彎管連接冷凝管和蒸餾瓶進行蒸餾，能否改成一般蒸餾裝置進行粗蒸餾？這時如何控制蒸餾終點？可用一般蒸餾裝置進行粗蒸餾，餾出物的溫度達到100℃時，即為蒸餾的終點，因為1-溴丁烷/水共沸點低于100℃，而粗產物中有大量水，只要共沸物都蒸出后即可停止蒸餾。7.在1—溴丁烷制備實驗中，硫酸濃度太高或太低會帶來什么結果？(1)會使NaBr氧化成Br2，而Br2不是親核試劑。2NaBr+3H2SO4(濃)→Br2+SO2+2H2O+2NaHSO4(2)加熱回流時可能有大量HBr氣體從冷凝管頂端逸出形成酸霧。硫酸濃度太低：生成的HBr量不足，使反應難以進行。8．在1—溴丁烷制備實驗中實驗中，蒸餾出的餾出液中正溴丁烷通常應在下層，但有時可能出現在上層，為什么？若遇此現象如何處理？答：若未反應的正丁醇較多，或因蒸鎦過久而蒸出一些氫溴酸恒沸液，則液層的相對密度發生變化，正溴丁烷就可能懸浮或變為上層。遇此現象可加清水稀釋，使油層(正溴丁烷)下沉。實驗二環己烯的制備1.粗制的環己烯在水浴上蒸餾，收集82-83℃餾分，這一操作的目的是什么？答：分離精制環己烯；鑒定產物環己烯。2.在環己烯制備實驗中，用磷酸做脫水劑，比用濃硫酸做脫水劑有何優點？答磷酸氧化性小，有機物碳化少；濃硫酸還原后生成二氧化硫，氣味難聞。3.環己烯制備實驗采用蒸餾反應裝置是否合適？答：不合適，因為環己醇/水共沸點97.8℃，環己烯/水共沸點70.8℃，相差較小，蒸出產物的同時，會夾帶出一部分原料環己醇。4.在環己烯制備實驗中，為什么控制分餾柱頂溫度低于73℃，可以將生成的環己烯完全蒸餾出來？答：因為環己烯/水共沸物質量組成為90:10，共沸點70.8℃，即生成水完全可以將環己烯以共沸物的形式帶出來。5.在環己烯制備實驗中，水洗后的粗產物環己烯，不經干燥就進行蒸餾，會產生什么現象？答：蒸餾時，在70.8℃餾出環己烯/水的共沸物，形成前餾分，而環己烯餾分82-84℃量會減少。6.除用磷酸、濃硫酸做催化劑脫水制備環己烯外，還可以用什么方法由環己醇脫水制備環己烯？答：三氧化二鋁用做催化劑，氣相脫水，制備環己烯。實驗三、乙酸正丁酯的制備1.利用可逆平衡反應制備有機化合物，提高產物的收率有哪些方法？乙酸正丁酯制備實驗采用什么方法？答：在反應過程中分出產物之一或全部；使一種反應物過量，本實驗采用等物質的量反應物，分出產物之一水，使平衡移動。2.為提高平衡可逆反應的產率，常使一種反應物過量，選擇哪種反應物過量，應考慮什么？答：應考慮價格；是否有利于產物的分離純化；是否容易回收再利用等。3.乙酸正丁酯制備實驗選擇丁醇過量是否合理？為什么？答：不合理，丁醇的價格較貴；過量的丁醇不易從產物中分離出去；在精制產物乙酸丁酯時，它與乙酸丁酯形成二元共沸物（共沸點117℃）做為前餾分餾出來，帶走大量乙酸丁酯，使產物收率降低。4.回流分水反應裝置，應用到哪些反應上能提高產率？答：反應是可逆的，其中一種產物是水，水與原料或產物形成共沸物，而原料或產物又不與水相溶。不能形成上述共沸物時，可加入第三組分與水形成共沸物，第三組分與水不溶，就可利用回流分水反應裝置提高產率。5.乙酸正丁酯制備實驗中為什么用硫酸鎂干燥粗產物，而不用無水氯化鈣干燥？答：氯化鈣能與醇、低相對分子質量酯等形成絡合物，消耗產物酯。6.粗產物乙酸正丁酯依次經水洗、堿洗、水洗，其目的是什么？答：水洗除大部分酸，堿洗除剩余微量酸，再水洗除去可能殘留的堿。實驗四、乙酰苯胺的制備1.在乙酰苯胺制備實驗中，為什么用錐形瓶做反應器？答：本實驗制得的產物為高熔點固體，錐形瓶較易將產物倒出來。2.乙酰苯胺制備實驗為什么加入鋅粉？鋅粉加入量對操作有什么影響？答：苯胺易氧化，鋅與乙酸反應放出氫，防止氧化。鋅粉少了，防止氧化作用小，鋅粉多了，消耗乙酸多，同時在后處理分離產物過程中形成不溶的氫氧化鋅，與固體產物混雜在一起，難分離出去。3.乙酰苯胺重結晶時，制備乙酰苯胺熱的飽和溶液過程中出現油珠是什么？它的存在對重結晶質量有何影響？應如何處理？答：油珠是未溶解的乙酰苯胺。它的存在，冷卻后變成固體，里面包夾一些雜質，影響重結晶的質量。應該再補加些水，使它溶解，保證重結晶物的純度。4.乙酰苯胺制備實驗加入活性炭的目的是什么？怎樣進行這一操作？答：目的是脫去產物中的有色物質。加入活性炭的量要適當，在較低溫度下加入，然后再加熱煮沸幾分鐘，過濾出活性炭。5.在布氏漏斗中如何洗滌固體物質？答：將固體物壓實壓平，加入洗滌劑使固體物上有一層洗滌劑，待洗滌劑均勻滲入固體，當漏斗下端有洗滌劑滴下后，再抽空過濾，達到洗滌的目的，反復進行幾次，即可洗凈。6.乙酰苯胺制備用什么方法鑒定乙酰苯胺？答：用測熔點的方法鑒定乙酰苯胺7.用100mL水對4.5g乙酰苯胺重結晶，假如當時室溫為25℃，試計算重結晶的最大收率是多少？(25℃溶解度0.56g;80℃3.5g;100℃5.2g)答：重結晶能得到最大產物質量為4.5g-0.56g=3.94g3.94/4.5×100%=87.6%,最大收率87.6%。實驗五、肉桂酸的制備1.肉桂酸制備實驗為什么用空氣冷凝管做回流冷凝管？答：因為回流溫度超過150℃，易使水冷凝管炸裂。2.在肉桂酸制備實驗中，為什么要用新蒸餾過的苯甲醛？答：苯甲醛放久了，由于自動氧化而生成較多量的苯甲酸，這不但影響反應的進行，而且苯甲酸混在產品中不易除干凈，將影響產品的質量。故本反應所需的苯甲醛要事先蒸餾，截取170～180℃餾分供使用。3.在制備肉桂酸操作中，你觀察溫度計讀數是如何變化的？答：隨著反應的進行，溫度計的讀數逐漸升高。4.在肉桂酸的制備實驗中，能否用濃NaOH溶液代替碳酸鈉溶液來中和水溶液？答：不能，因為濃NaOH溶液易使未轉化的苯甲醛發生歧化反應生成苯甲酸，苯甲酸為固體不易與肉桂酸分離，產物難純化。5.在肉桂酸的制備實驗中，水蒸氣蒸餾除去什么？可否不用通水蒸氣，直接加熱蒸餾？答：水蒸氣蒸餾主要蒸出未轉化的苯甲醛。就本實驗而言，可以不通水蒸氣，直接加熱蒸餾，因為體系中有大量的水，少量苯甲醛，加熱后，也可以使苯甲醛在低于100℃，以與水共沸的形式蒸出來，其效果與通水蒸氣一樣。6.用有機溶劑對肉桂酸進行重結晶，操作時應注意些什么？答：操作要注意：在制備熱的飽和溶液時，要在回流冷凝裝置中進行，添加溶劑時，將燈焰移開，防止著火；熱抽濾時，動作要快，防止過熱溶劑汽化而損失。7．制備肉桂酸時，往往出現焦油，它是怎樣產生的？又是如何除去的？答：產生焦油的原因是：在高溫時生成的肉桂酸脫羧生成苯乙烯，苯乙烯在此溫度下聚合所致，焦油中可溶解其它物質。產生的焦油可用活性炭與反應混合物堿溶液一起加熱煮沸，焦油被吸附在活性炭上，經過濾除去。實驗六、3-丁酮酸乙酯的制備1.在3-丁酮酸乙酯的制備實驗中，使用金屬鈉為反應物，在操作上要注意些什么？答：防止鈉過多的接觸空氣，如壓鈉絲動作要快，鈉絲搖入反應液中，反應裝置與大氣相通處接干燥管，防濕氣進入反應體系中，使用儀器要干燥，試劑也要干燥，不用水浴加熱反應瓶。在鈉完全反應后再加醋酸中和。2.在3-丁酮酸乙酯的制備實驗中，滴加稀醋酸的目的是什么？如何進行這一操作（假如用25%醋酸中和）？答：加入醋酸的目的：中和生成的鈉鹽，使之變成產物。應根據方程式計算需要25%醋酸的量，邊中和邊攪拌，接近終點時，邊滴加醋酸，邊檢查溶液的酸性，不能加入過多的酸，酸多了會增加產物在水中的溶解度。酸少了中和不完全。3.在3-丁酮酸乙酯的制備實驗中，為什么用減壓蒸餾操作？如何操作？答：因為3—丁酮酸乙酯沸點高，在沸點溫度下還易分解，所以用減壓蒸餾操作。選擇適當的真空度；檢查儀器的嚴密性；調整好真空度后再加熱；用毛細管或攪拌裝置，防止暴沸；移去燈焰，泄真空，再停泵等。4.在3-丁酮酸乙酯的制備實驗中，為什么用萃取操作？答：因為產物在水中溶解度大，萃取是從水中回收一部分產物。5.在3-丁酮酸乙酯的制備實驗中，在反應過程中你觀察到什么現象？答：隨著反應的進行，反應液的顏色逐漸加深；逐漸出現綠色熒光，反應溫度越高，時間越長，這種現象越明顯。實驗七、7,7-二氯雙環[4.1.0]庚烷的制備1.在7,7-二氯雙環[4.1.0]庚烷的制備實驗中，為什么用攪拌反應裝置？怎樣操作才合理？答：是兩相反應，攪拌能擴大相界面，增強傳質傳熱，加速反應。整個裝置都固定在一個鐵架臺上，攪拌安裝合適，攪拌棒與馬達間有軟連接。開動攪拌前，先用手轉動看是否合適，再通電攪拌等。2.用介質加熱有什么好處？什么時候用水浴？什么時候用油浴？答：加熱均勻，不會出現局部過熱和碳化現象。小于100℃時常用水浴加熱，小于250℃時可用油浴。3.在7,7-二氯雙環[4.1.0]庚烷的制備實驗中，四乙基溴化銨的作用是什么？它的多少對操作有何影響？答：相轉移和催化作用，能把一種反應實體從一相轉到另一相中，增加反應速率，減少副反應。量過少，反應時間長，量過多，后面分離產物困難等。4.在7,7-二氯雙環[4.1.0]庚烷的制備實驗中，石油醚萃取什么物質？用同樣