有机化学制备与合成实验复习题.docx

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有机化学制备与合成实验复习题

有机化学制备与合成实验复习题

一、填空题：

1、蒸馏时，如果馏出液易受潮分解，可以在接受器上连接一个（干燥管）防止（空气中的水分）侵入。

2、（重结晶）只适宜杂质含量在（5%）以下的固体有机混合物的提纯。

从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯。

3、液体有机物干燥前，应将被干燥液体中的（水份）尽可能（除去），不应见到有（浑浊）。

4、水蒸气蒸馏是用来分离和提纯有机化合物的重要方法之一，常用于下列情况：

（1）混合物中含有大量的（固体）；

（2）混合物中含有（焦油状）物质；（3）在常压下蒸馏会发生（氧化分解）的（高沸点）有机物质。

5、萃取是从混合物中抽取（有用的物质）；洗涤是将混合物中所不需要的物质（除去）。

6、冷凝管通水是由（下）而（上），反过来不行。

因为这样冷凝管不能充满水，由此可能带来两个后果：

其一：

气体的（冷凝效果）不好。

其二，冷凝管的内管可能（破裂）。

7、羧酸和醇在少量酸催化作用下生成酯的反应，称为（酯化）反应。

常用的酸催化剂有（浓硫酸）等

8、蒸馏时蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的（2/3），也不应少于（1/3）。

9、测定熔点使用的熔点管（装试样的毛细管）一般外径为（1-1.2mm），长约70-80mm；装试样的高度约为（2~3mm），要装得（均匀）和（结实）。

10、减压过滤（抽滤）结束时，应该先（通大气），再（关泵），以防止倒吸。

11、用羧酸和醇制备酯的合成实验中，为了提高酯的收率和缩短反应时间，可采取（提高反应物的用量）、（减少生成物的量）、（选择合适的催化剂）等措施。

12、利用分馏柱使（沸点相近）的混合物得到分离和纯化，这种方法称为分馏。

13、减压过滤（抽滤）的优点有：

（过滤和洗涤速度快）；（固体和液体分离的比较完全）；（滤出的固体容易干燥）。

14、液体有机物干燥前，应将被干燥液体中的（水分）尽可能（分离干净），不应见到有（水层）。

15、熔点为固-液两态在大气压下达到平衡状态的温度。

对于纯粹的有机化合物，一般其熔点是（固定的）。

即在一定压力下，固-液两相之间的变化都是非常敏锐的，初熔至全熔的温度不超过（0.5~1℃），该温度范围称之为（熔程）。

如混有杂质则其熔点（下降），熔程也（变长）。

16、合成乙酰苯胺时，反应温度控制在（100-110℃）摄氏度左右，目的在于（蒸出反应中生成的水），当反应接近终点时，蒸出的水分极少，温度计水银球不能被蒸气包围，从而出现温度计（上下波动）的现象。

17、如果温度计水银球位于支管口之上，蒸汽还未达到（温度计水银球）就已从支管口流出，此时，测定的沸点数值将（偏低）。

18、利用分馏柱使几种（沸点相近的混合物）得到分离和纯化，这种方法称为分馏。

利用分馏柱进行分馏，实际上就是在分馏柱内使混合物进行多次（气化）和（冷凝）。

19、萃取是提取和纯化有机化合物的常用手段。

它是利用物质在两种（不互溶或微溶）溶剂中（溶解度）或（分配比）的不同来达到分离、提取或纯化目的。

20、一般（固体）有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化而改变。

温度（升高）溶解度（增大），反之则溶解度（降低）。

热的饱和溶液，降低温度，溶解度下降，溶液变成（过饱和）而析出结晶。

利用溶剂对被提纯化合物及杂质的溶解度的不同，以达到分离纯化的目的。

21、学生实验中经常使用的冷凝管有：

（直形冷凝管），（球形冷凝管）及（空气冷凝管）；其中，（球形冷凝管）一般用于合成实验的回流操作，（直形冷凝管）一般用于沸点低于140℃的液体有机化合物的蒸馏操作中；高于140℃的有机化合物的蒸馏可用（空气冷凝管）。

22、在水蒸气蒸馏开始时，应将T形管的（螺旋夹夹子）打开。

在蒸馏过程中，应调整加热速度，以馏出速度（2-3滴/秒）为宜。

二、判断下面说法的准确性，正确画√，不正确画×。

1、用蒸馏法测沸点，烧瓶内装被测化合物的多少会影响测定结果。

（√）

2、进行化合物的蒸馏时，可以用温度计测定纯化合物的沸点，温度计的位置不会对所测定的化合物产生影响。

（×）

3、在合成液体化合物操作中，最后一步蒸馏仅仅是为了纯化产品。

（√）

4、用蒸馏法、分馏法测定液体化合物的沸点，馏出物的沸点恒定，此化合物一定是纯化合物。

（×）

5、没有加沸石，易引起暴沸。

（√）

6、在合成乙酸正丁酯的实验中，分水器中应事先加入一定量的水，以保证未反应的乙酸顺利返回烧瓶中。

（×）

7、在加热过程中，如果忘了加沸石。

可以直接从瓶口加入。

（×）

8、在正溴丁烷的合成实验中，蒸馏出的馏出液中正溴丁烷通常应在下层。

（×）

9、熔点管不干净，测定熔点时不易观察，但不影响测定结果。

（×）

10、样品未完全干燥，测得的熔点偏低。

（×）

11、用蒸馏法测沸点，烧瓶内装被测化合物的多少影响测定结果。

（√）

12、测定纯化合物的沸点，用分馏法比蒸馏法准确。

（×）

13、在低于被测物质熔点10-20℃时，加热速度控制在每分钟升高5℃为宜。

（×）

14、样品管中的样品熔融后再冷却固化仍可用于第二次测熔点。

（×）

15、用MgSO4干燥粗乙酸乙酯，干燥剂的用量根据实际样品的量来决定。

（√）

16、在使用分液漏斗进行分液时，上层液体经漏斗的下口放出。

（×）

17、精制乙酸乙酯的最后一步蒸馏中，所用仪器均需干燥。

（√）

18、在肉桂酸制备实验中，在水蒸汽蒸馏前用氢氧化钠代替碳酸钠来中和水溶液。

（×）

19、会与水发生化学反应的物质可用水蒸气蒸馏来提纯。

（×）

20、在水蒸汽蒸馏实验中，当馏出液澄清透明时，一般可停止蒸馏。

（√）

21、样品中含有杂质，测得的熔点偏低。

（√）

22、在进行常压蒸馏、回流和反应时，可以在密闭的条件下进行操作。

（×）

23、在进行蒸馏操作时，液体样品的体积通常为蒸馏烧瓶体积的1/3~2/3。

（√）

24、球型冷凝管一般使用在蒸馏操作中。

（×）

25、在蒸馏实验中，为了提高产率，可把样品蒸干。

（×）

26、在正溴丁烷的制备中，气体吸收装置中的漏斗须置于吸收液面之下。

（×）

27、在反应体系中，沸石可以重复使用。

（×）

28、利用活性炭进行脱色时，其量的使用一般需控制在1%-3%。

（√）

29、“相似相溶”是重结晶过程中溶剂选择的一个基本原则。

（√）

30、样品中含有杂质，测得的熔点偏高。

（×）

31、A、B两种晶体的等量混合物的熔点是两种晶体的熔点的算术平均值。

（×）

32、重结晶过程中，可用玻璃棒摩擦容器内壁来诱发结晶。

（√）

33、在合成液体化合物操作中，蒸馏仅仅是为了纯化产品。

（×）

34、用蒸馏法、分馏法测定液体化合物的沸点，馏出物的沸点恒定，此化合物一定是纯化合物。

（×）

35、熔点管壁太厚，测得的熔点偏高。

（√）

三、选择题

1、在苯甲酸的碱性溶液中，含有（C）杂质，可用水蒸气蒸馏方法除去。

A、MgSO4;                                     B、CH3COONa;

C、C6H5CHO;                                   D、NaCl

2、正溴丁烷的制备中，第一次水洗的目的是（A）

A、除去硫酸                                    B、除去氢氧化钠  

C、增加溶解度                                 D、进行萃取

3、久置的苯胺呈红棕色，用（C）方法精制。

A、过滤;                                B、活性炭脱色;

C、蒸馏;                                D、水蒸气蒸馏.

4、测定熔点时，使熔点偏高的因素是（C）。

A、试样有杂质；                       B、试样不干燥；

C、熔点管太厚；                       D、温度上升太慢。

5、重结晶时，活性炭所起的作用是（A）

A、脱色                                          B、脱水

C、促进结晶                                      D、脱脂

6、过程中，如果发现没有加入沸石，应该（B）。

A、立刻加入沸石；B、停止加热稍冷后加入沸石；C、停止加热冷却后加入沸石

7、进行脱色操作时，活性炭的用量一般为（A）。

A、1%-3%；B、5%-10%；C、10%-20%

四、实验操作：

1、在正溴丁烷的合成实验中，蒸馏出的馏出液中正溴丁烷通常应在下层，但有时可能出现在上层，为什么？

若遇此现象如何处理？

答：

若未反应的正丁醇较多，或因蒸馏过久而蒸出一些氢溴酸恒沸液，则液层的相对密度发生变化，正溴丁烷就可能悬浮或变为上层。

遇此现象可加清水稀释，使油层（正溴丁烷）下沉。

2、当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水，怎么处理？

答：

立即停止加热，待冷凝管冷却后，通入冷凝水，同时补加沸石，再重新加热蒸馏。

如果不将冷凝管冷却就通冷水，易使冷凝管爆裂。

3、遇到磨口粘住时，怎样才能安全地打开连接处？

答：

（1）用热水浸泡磨口粘接处。

（2）用软木（胶）塞轻轻敲打磨口粘接处。

（3）将甘油等物质滴到磨口缝隙中，使渗透松开。

4、在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时，在烧杯中有油珠出现，试解释原因。

怎样处理才算合理？

答：

这一油珠是熔融的乙酰苯胺，因其比重大于水而沉于烧杯底部，可补加少量热水，使其完全溶解，不可认为是杂质而将其舍去。

5、重结晶时，如果溶液冷却后不析出晶体怎么办？

可采用下列方法诱发结晶：

（1）用玻璃棒摩擦容器内壁。

（2）用冰水冷却。

（3）投入“晶种”。

6、怎样判断水蒸汽蒸馏是否完成？

蒸馏完成后，如何结束实验操作？

当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时，即可断定水蒸汽蒸馏结束（也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在）。

实验结束后，先打开螺旋夹，连通大气，再移去热源。

待体系冷却后，关闭冷凝水，按顺序拆卸装置。

7、冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？

为什么？

答：

冷凝管通水是由下口进，上口出，反过来不行。

因为这样冷凝管不能充满水，由此可能带来两个后果：

其一，气体的冷凝效果不好。

其二，冷凝管的内管可能炸裂。

8、合成乙酰苯胺时，柱顶温度为什么要控制在105ºC左右？

答：

为了提高乙酰苯胺的产率，反应过程中不断分出水，以打破平衡，使反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。

因水的沸点为100ºC，反应物醋酸的沸点为118ºC，且醋酸是易挥发性物质，因此，为了达到要将水份除去，又不使醋酸损失太多的目的，必需控制柱顶温度在105ºC左右。

9、选择重结晶用的溶剂时，应考虑哪些因素？

答：

（1）溶剂不应与重结晶物质发生化学反应；

（2）重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化，即高温时溶解度大，而低温时溶解度小；

   （3）杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小；

   （4）溶剂应容易与重结晶物质分离；

10、在正溴丁烷的制备过程中，如何判断正溴丁烷是否蒸完？

正溴丁烷是否蒸完，可以从下列几方面判断：

①蒸出液是否由混浊变为澄清；②蒸馏瓶中的上层油状物是否消失；③取一试管收集几滴馏出液；加水摇动观察无油珠出现。

如无，表示馏出液中已无有机物、蒸馏完成。

11、什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏？

答：

下列情况需要采用水蒸气蒸馏：

（1）混合物中含有大量的固体，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。

（2）混合物中含有焦油状物质，采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。

（3）在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质

12、什么时候用气体吸收装置？

如何选择吸收剂？

答：

反应中生成的有毒和刺激性气体（如卤化氢、二氧化硫）或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体（如氯气），进入空气中会污染环境，此时要用气体吸收装置吸收有害气体。

选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。

可以用物理吸收剂，如用水吸收卤化氢；也可以用化学吸收剂，如用氢氧化钠溶液吸收氯和其它酸性气体。

13、什么是萃取？

什么是洗涤？

指出两者的异同点。

答：

萃取是从混合物中抽取所需要的物质；洗涤是将混合物中所不需要的物质除掉。

萃取和洗涤均是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离操作，从混合物中提取的物质，如果是我们所需要的，这种操作叫萃取，如果不是我们所需要的，这种操作叫洗涤。

14、什么情况下用水蒸气蒸馏？

用水蒸气蒸馏的物质应具备什么条件？

下列情况可采用水蒸气蒸馏：

（1）混合物中含有大量的固体，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。

（2）混合物中含有焦油状物质，采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。

（3）在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。

用水蒸气蒸馏的物质应具备下列条件：

（1）随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水，且在沸腾下与水长时间共存而不起化学变化。

（2）随水蒸气蒸出的物质，应在比该物质的沸点低得多的温度，而且比水的沸点还要低得多的温度下即可蒸出。

15、为什么能止暴？

如果加热后才发现没加沸石怎么办？

由于某种原因中途停止加热，再重新开始蒸馏时，是否需要补加沸石？

为什么？

（1）沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。

（2）如果加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却后再补加，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。

（3）中途停止蒸馏，再重新开始蒸馏时，因液体已被吸入沸石的空隙中，再加热已不能产生细小的空气流而失效，必须重新补加沸石。

16、何谓分馏？

它的基本原理是什么？

利用分馏柱使几种沸点相近的混合物得到分离和纯化，这种方法称为分馏。

利用分馏柱进行分馏，实际上就是在分馏柱内使混合物进行多次气化和冷凝。

当上升的蒸气与下降的冷凝液互相接触时，上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化，两者之间发生了热量交换。

其结果，上升蒸气中易挥发组份增加，而下降的冷凝液中高沸点组份增加。

如果继续多次，就等于进行了多次的气液平衡，即达到了多次蒸馏的效果。

这样，靠近分馏柱顶部易挥发物质的组份的比率高，而在烧瓶中高沸点的组份的比率高，当分馏柱的效率足够高时，开始从分馏柱顶部出来的几乎是纯净的易挥发组份，而最后的烧瓶里残留的几乎是纯净的高沸点组份。

17、测定熔点时，常用的热浴有哪些？

如何选择？

测定熔点时，常用的热浴有液体石蜡，甘油，浓硫酸，磷酸，硅油以及浓硫酸与硫酸钾按一定比例配制的饱和溶液等。

可根据被测物的熔点范围选择导热液，如：

（1）被测物熔点<140℃时，可选用液体石蜡或甘油

（2）被测物熔点>140℃时，可选用浓硫酸，但不要超过250℃，因此时浓硫酸产生的白烟，防碍温度的读数；

（3）被测物熔点>250℃时，可选用浓硫酸与硫酸钾的饱和溶液；还可用磷酸或硅油，但价格较贵，实验室很少使用。

18、蒸馏装置中，温度计应放在什么位置？

如果位置过高或过低会有什么影响？

如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到温度计水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。

若按规定的温度范围收取馏份，则按此温度计位置收取的馏份比规定的温度偏高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集量偏少。

如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上，测定沸点时，数值将偏高。

但若按规定的温度范围收取馏份时，则按此温度计位置收取的馏份比要求的温度偏低，并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份而损失。

19、学生实验中经常使用的冷凝管有哪些？

各用在什么地方？

学生实验中经常使用的冷凝管有：

直形冷凝管，空气冷凝管及球形冷凝管等。

直形冷凝管一般用于沸点低于140℃的液体有机化合物的沸点测定和蒸馏操作中；沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏可用空气冷凝管。

球形冷凝管一般用于回流反应即有机化合物的合成装置中（因其冷凝面积较大，冷凝效果较好）。

20、合成乙酰苯胺时，锌粉起什么作用？

加多少合适？

锌的加入是为了防止苯胺氧化。

只加入微量的锌即可，不能太多，否则会产生不溶于水的Zn（OH）2，给产物后处理带来麻烦。

21、在乙酸正丁酯的制备实验中，使用分水器的目的是什么？

使用分水器的目的是为了除去反应中生成的水，促使反应完全，提高产率。

22、装有电动搅拌器的回流反应装置？

安装有电动搅拌器的反应装置，除按一般玻璃仪器的安装要求外，还要求：

       1.搅拌棒必须与桌面垂直。

       2.搅拌棒与玻璃管或液封管的配合应松紧适当，密封严密。

3.搅拌棒距烧瓶底应保持5mm上的距离。

       4.安装完成后应用手转动搅拌棒看是否有阻力；搅拌棒下端是否与烧瓶底温度计等相碰。

如相碰应调整好以后再接通电源，使搅拌正常转动。

23、如何除去液体化合物中的有色杂质？

如何除去固体化合物中的有色杂质？

除去固体化合物中的有色杂质时应注意什么？

   答：

除去液体化合物中的有色杂质，通常采用蒸馏的方法，因为杂质的相对分子质量大，留在残液中。

除去固体化合物中的有色杂质，通常采用在重结晶过程中加入活性炭，有色杂质吸附在活性炭上，在热过滤一步除去。

除去固体化合物中的有色杂质应注意：

（1）加入活性炭要适量，加多会吸附产物，加少，颜色脱不掉；

（2）不能在沸腾或接近沸腾的温度下加入活性炭，以免暴沸；

   （3）加入活性炭后应煮沸几分钟后才能热过滤。

24、在使用分液漏斗进行分液时，操作中应防止哪几种不正确的做法？

答：

1.分离液体时，分液漏斗上的小孔未于大气相通就打开旋塞。

   2.分离液体时，将漏斗拿在手中进行分离。

   3.上层液体经漏斗的下口放出。

   4.没有将两层间存在的絮状物放出。

25、重结晶时，如果溶液冷却后不析出晶体怎么办？

 答：

可采用下列方法诱发结晶：

（1）用玻璃棒摩擦容器内壁。

（2）用冰水或其它制冷溶液冷却。

 （3）投入“晶种”。

26、重结晶操作中，活性炭起什么作用？

为什么不能在溶液沸腾时加入？

答：

（1）重结晶操作中，活性炭起脱色和吸附作用。

（2）千万不能在溶液沸腾时加入，否则会引起暴沸，使溶液溢出，造成产品损失。

五、装置题

了解画出分馏装置、蒸馏装置、带有分水器的加热回流装置、带有气体吸收的加热回流装置、带有机械搅拌加热回流装置及其水蒸气蒸馏装置图。

画出环己烯合成的反应装置图。

画出制备正溴丁烷的反应装置图。

画出制备乙酸正丁酯的反应装置图。

五、装置题

1、水蒸气蒸馏装置主要由几大部分组成？

试画出装置图。

答：

水蒸气蒸馏装置主要由水蒸气发生器、三颈瓶和冷凝管三部分组成。

2、以下装置中请指出它的错误之处？

并重新画出正确的装置？

 答：

主要错误有：

（1）、温度计插入太深，应在支管处

（2）、冷凝水的流向不对，应从下到上。

（3）、冷凝管用错，应选择直形冷凝管

（4）、反应液太满，不能超过2/3。

正确装置图

4、画出制备正溴丁烷的反应装置图