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文档简介

1、1溴丁烷的制备一、实验目的1. 学习用溴化钠,浓硫酸和正丁醇制备1-溴丁烷的原理和方法2.练习带有吸收有害气体装置的回流加热操作。3.进一步掌握分液漏斗的使用和熟悉液体产品的纯化方法 -洗涤、干燥、蒸馏等操作。二、实验原理1、卤代烃是一类重要的有机合成中间体。由醇和氢卤酸反应制备卤代烷,是卤代制备中的一个重要方法。正溴丁烷是通过正丁醇与氢溴酸制备而成的。主反应:可能的副反应:本反应是可逆反应。HBr是一种极易挥发的无机酸,无论是液体还是气体刺激性都很强。因此,实验中采用NaBr与硫酸作用产生HBr的方法,使HBr 边生成边参与反应,这样可提高HBr 的利用率。但是由于HBr 有毒害且HBr 气

2、体难以冷凝,所以在反应装置中加入气体吸收装置,将外逸的HBr气体吸收,以免造成对环境的污染。在反应中,过量的硫酸起到移动平衡的作用的同时还起到催化脱水作用,并通过产生更高浓度的HBr促使反应加速,还可以将反应中生成的水质子化,阻止卤代烷通过水的亲核进攻返回到醇。为防止反应物正丁醇及产物1溴丁烷逸出反应体系,反应采用了回流装置(此反应较慢,需要在较高的温度下、长时间反应,而玻璃反应装置可达到的最高反应温度是回流温度,所以采用回流反应装置)。回流后再进行粗蒸馏,一方面使生成的产品1溴丁烷分离出来,便于后面的分离提纯操作;另一方面,粗蒸过程可进一步使醇与HBr 的反应趋于完全。粗产品中含有未反应的醇

3、和副反应生成的醚,用浓H2SO4 洗涤可将它们除去。因为二者能与浓H2SO4 形成佯盐:如果1溴丁烷中含有正丁醇,蒸馏时会形成沸点较低的前馏分(1溴丁烷和正丁醇的共沸混合物沸点为98.6,含1溴丁烷87%,正丁醇13%),而导致精制品产率降低。2、1溴丁烷( 1-bromobutane;butyl bromide)·分子式: C4H9Br ·外观与性状: 无色或乳白色液体 ·溶解性: 不溶于水,溶于乙醇、乙醚 ·主要用途: 用作烷化剂、溶剂、稀有元素萃取剂和用于有机合成·危险标记: 7(中闪点易燃液体),易燃,遇明火、高热易引起燃烧,

4、并放出有毒气体。受高热分解产生有毒的溴化物气体。·健康危害:吸入本品蒸气可引起咳嗽、胸痛和呼吸困难。高浓度时有麻醉作用,引起神志障碍。眼和皮肤接触可致灼伤。·灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。时节水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。·急救措施:1)皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。2)眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。3)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼

5、吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。4)食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。3、醚醚是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。醚结构中与氧原子相连的两个烃基相同的称为单醚,两个烃基不同的称为混醚。两个烃基中有一个或两个是芳香烃基的为芳香醚(aromatic ether)。氧原子与碳原子结合成环状化合物,通常称为环醚(cyclic  ether)。物理性质: 常温下,甲醚和甲乙醚是气体,其它多数醚在室温下为无色液体,有特殊气味。低级醚易挥发,所形成的蒸气易燃,使用时注意安全。液体醚的沸点较同分子量的醇低,与相应的烷烃接近。化学性质:

6、 醚是一类很不活泼的化合物(环氧乙烷除外)。它对氧化剂、还原剂和强碱、稀酸或活泼金属都极稳定。但是在强酸条件下,醚可发生特有的反应。醚的质子化:佯盐的生成 醚键上的氧原子有未共电子对,能接受强酸中的质子(H+),以配位键的形式结合生成佯盐。 佯盐不稳定,遇水分解,恢复为原来的醚。 利用醚能溶于冷的强酸,而烷烃或卤代烃与冷的强酸不反应,可区别醚与烷烃或卤代烃。醚键的断裂 在加热条件下,醚与氢碘酸反应使醚键断裂。 醚键的断裂有两种方式,通常是含碳原子数较少的烷基形成碘代物。若是芳香烃基烷基醚与氢碘酸作用,总是烷氧基断裂,生成酚和碘代烷。过氧化物的生

7、成 醚在空气中久置,-H易被氧化,生成醚的过氧化物。过氧化物不稳定,受热易分解而发生爆炸。蒸馏醚时不可蒸干,以防止爆炸。检验醚中是否有过氧化物,加入酸性碘化钾振摇, I2遇淀粉变蓝。加FeSO4、Na2SO3还原剂可除去过氧化物。棕色瓶储存醚。4、正丁醇(1)CH3CH2CH2CH2OH,别称:丁醇、酪醇; 丙原醇,是一种无色、有酒气味的液体,沸点117.7°C,稍溶于水,是多种涂料的溶剂和制增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(见邻苯二甲酸酯)的原料,也用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作为有机合成中间体和生物化学药的萃取剂,还用于制造表面活性剂。(2)正丁醇的工业

8、制法主要有发酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛缩合法三种。此外,由乙烯制高级脂肪醇时也副产正丁醇。发酵法以谷物(玉米、玉米芯、黑麦、小麦)淀粉为原料,加水混合成醪液,经蒸煮杀菌,加入纯丙酮丁醇菌,在3637°C进行发酵,发酵醪液经精馏分离得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可采用糖蜜作原料。羰基合成法丙烯、一氧化碳和氢经钴或铑催化剂(见络合催化剂)羰基合成反应生成正丁醛和异丁醛,经加氢得正丁醇和异丁醇。CH3CH=CH2+CO+H2?CH3CH2CH2CHO+?(CH3)2CHCHOCH3CH2CH2CHO+H2CH3CH2CH2CH2OH(CH3)2CHCHO+H2(CH3)2CHCH2OH在用

9、钴催化剂时,反应在1020MPa和约130160°C下进行,生成的正丁醛与异丁醛之比约为3。1976年开始在工业上应用的铑络合物催化剂,使反应可在0.73MPa和80120°C下进行,正丁醛与异丁醛之比达到816。加氢可在气相用镍或铜作催化剂,也可在液相用镍作催化剂下进行。如果在高温高压下加氢,则一些副产物分解也可得丁醇,产品的纯度可提高。醇醛缩合法由两个分子乙醛,经缩合并脱水,可制得的巴豆醛在镍铬催化剂存在下于180°C和 0.2MPa加氢生成正丁醇。CH3CH=CHCHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH在以上三种方法中,丙烯羰基合成法由于原料易得、羰基化工

10、艺压力已相对降低、产物正丁醇与异丁醇之比提高以及可同时联产或专门生产2乙基己醇等优点,已成为正丁醇最重要的生产方法。三、实验药品及物理常数【实验准备】仪 器:圆底烧瓶(50 ml、100 ml 各1个);冷凝管(直形、球形各1支);温度计套管;长颈玻璃漏斗;烧杯;蒸馏头;量筒;75°弯管;空心塞;接引管;温度计(200);锥形瓶;分液漏斗。 药 品: 正丁醇 5 g 6.2 ml (0.068 mol); 溴化钠(无水) 8.3 g (0.08 mol); 浓硫酸(d1.84) 10 ml (0.18 mol); 10 % 碳酸钠溶液、 无水氯化钙。 【物理常数】化合物名 称分子量性

11、 状比 重(d )熔 点()沸 点()折光率()溶 解 度水乙 醇乙 醚正丁醇74.12液 体0.81089.8118.01.39919151-溴丁烷137.03液 体1.275-112.4101.61.43960.0616溴化钠102.9无色立方晶体3.2037551390可 溶略 溶不 溶浓硫酸98.08无色油状液体1.2410,35340(分解)1-丁烯56.10气 体0.5946-185.46.31.3777不 溶易 溶易 溶正丁醚130,22液 体0.77397.9142.41.3992<0.05 四、实验装置图五、实验简图实验流程图:实验纯化过程与现象:六、实验步骤1配制稀硫

12、酸。在烧杯中加入10 mL 水,将10 mL 浓硫酸分批加入水中(11 的硫酸,减少硫酸的氧化性,减少有机物碳化;水的存在增加HBr 溶解量,不易逃出反应体系,减少HBr损失和环境污染),并振摇(如不充分摇动并冷却至室温,加入溴化钠后,溶液往往变成红色,即有溴游离出来)。用冷水浴冷却,备用。2在100 mL 圆底烧瓶中依次加入NaBr 8.3g(不要让溴化钠粘附在液面以上的烧瓶壁上),正丁醇6.2 mL,沸石2 粒,摇匀(加完物料后要充分摇匀,防止硫酸局部过浓)。3安装带气体吸收的回流装置如图1,取一温度计套管及一长颈玻璃漏斗,用橡皮管将温度计套管及长颈玻璃漏斗相连,温度计套管装在球形冷凝管上

13、口(球型冷凝管冷凝面积大,各处截面积不同,冷凝物易回流下来),长颈玻璃漏斗倒置在一盛有水的烧杯上,使漏斗口接近水面但不要没入水中,以防水倒吸。从冷凝管上口分四次加入配制好的稀硫酸,每次加入稀硫酸后均须摇动反应瓶。4加热回流30min(一开始不要加热过猛,否则回流时反应液的颜色很快变成橙色或橙红色。应小火加热至沸,并始终保持微沸状态。以油层仅呈浅黄色,冷凝管顶端应无明显的HBr 逸出为好。加热溶解时,要经常摇动烧瓶,直至固体溶解后,方可用铁架台固定好圆底烧瓶和回流装置。)。5冷却5min 后(先取出倒置的漏斗,再停电!也不可以拆卸回流冷凝管),加沸石2 粒,改成简易蒸馏装置如图2。6加热蒸馏直至

14、无油滴蒸出为止。7在分液漏斗中将馏出物静置分层。下层倒入干燥的锥形瓶,加入3mL 浓硫酸(除去粗产物中的少量未反应的正丁醇及副产物正丁醚、1丁烯、2丁烯。用浓硫酸洗涤粗产物时,一定先将油层与水层彻底分开,否则浓硫酸会被稀释而降低洗涤效果。)洗涤,振荡放气,在分液漏斗中静置分层。8分出下层(硫酸层),上层(油层)用10mL 水洗,静置分层。9下层用5mL 10%碳酸钠溶液(中和未除尽的硫酸)洗,静置分层。10下层用10mL(除残留的碱)水洗,静置分层。11下层倒入干燥的锥形瓶中(如果正溴丁烷制备出来的是浑浊的,这是有机合成实验的常见现象,生成的液态有机物中含有微量的水,有机物就是浑浊的。加入适量

15、干燥剂后,会变得澄清透明),加无水氯化钙干燥,加塞放置。时时振摇,至澄清透明为止。12将干燥好的粗产品1-溴丁烷倒入50 mL 圆底烧瓶(注意勿使氯化钙干燥剂掉入烧瓶中),加2粒沸石,装好蒸馏装置,用小火加热,收集99102馏分。产品量体积或质量,回收,计算产率。七、基本操作和注意事项1、加热回流有机反应很多情况下是在溶剂、原料的沸腾温度或较高温度下进行的,为了防止溶剂、原料或产物逸出反应体系引起损失、带来污染及不安全因素,常需要采用回流装置。常用的回流装置如图1-7所示,图1-7(1)是一般的回流装置图1-7(2)在冷凝管顶端装一氯化钙干燥管,可防潮。图1-7(3)是用于防潮并吸收有氯化氢、

16、溴化氢或二氧化硫等气体产生和逸出的反应。图1-7(4)是用于一边加料、一边进行回流的装置。图1-7(5)是用于滴加、回流过程中测定反应液温度的装置。进行回流前,应选择合适的烧瓶,液体体积占烧瓶容积的12 左右为宜。加热前,先在烧瓶中放入沸石,以防暴沸。回流停止后要再进行加热,必须重新放入沸石。根据瓶内液体的沸腾温度,在140以下采用球形冷凝管,高于140时应采用空气冷凝管。冷凝水不能开得太大,以免把橡皮管弹掉。加热的方式可根据具体情况选用水浴、油浴、电热套和石棉网直接加热等。实验过程中应注意回流速度的控制,通常以每秒1 至2 滴为宜,或者仔细观察蒸汽的高度,蒸汽高度通常以不超过冷凝管的13高度

17、为宜,否则因来不及冷凝,会在冷凝管中造成液泛,而导致液体冲出冷凝管。2、有害气体吸收在某些有机化学实验中会产生和逸出有刺激性的、水溶性的气体(例如,在制对甲苯乙酮时会产生大量氯化氢,在制正溴丁烷时会逸出溴化氢)。这时,必须使用气体吸收装置来吸收这些气体,以免污染实验室空气。常见的气体吸收装置见图1-6 ,图1-6(1)和图1-6(2)是用于吸收少量气体的装置。图1-6(1)中的漏斗口应略为倾斜,使一半在水中,一半露出水面,这样既能防止气体逸出,又可防止水被倒吸至反应瓶中。图1-6(2)的玻璃管应略微离开水面,以防倒吸。有时为了使卤化氢、二氧化硫等气体能较完全地被吸收,可在水中加少些氢氧化钠。图

18、1-6(3)用于反应过程中会生成或逸出大量有害气体,特别当气体逸出速度很快时。在图1-6(3)中,水自上端流下(可利用冷凝管流出的水),并在恒定的平面上从吸滤瓶支管溢出,引入水槽。粗玻璃管应恰好伸入水面,被水封住,吸收效果较好。注意玻璃漏斗的外径与烧杯内径相仿,玻璃漏斗边沿接近水面,但不能浸在水中。3、加完物料后要充分摇匀,防止硫酸局部过浓,因酸稀释放出大量的热而使反应物氧化,颜色变深或一加热就会产生氧化副反应,使产品颜色加深。4、加热时,一开始不要加热过猛,否则,反应生成的HBr 来不及反应就会逸出,另外反应混合物的颜色也会很快变深。操作情况良好时,油层仅呈浅黄色,冷凝管顶端应无明显的HBr

19、 逸出。5、如果用磨口仪器,粗蒸时,也可将75°弯管换成蒸馏头进行蒸馏,用温度计观察蒸气出口的温度,当蒸气温度持续上升到105以上而馏出液增加甚慢时即可停止蒸馏,这样判断蒸馏终点比观察馏出液有无油滴更为方便准确。用浓硫酸洗涤粗产品时,一定要事先将油层与水层彻底分开,否则浓硫酸被稀释而降低洗涤的效果。如果粗蒸时蒸出的HBr 洗涤前未分离除尽,加入浓硫酸后就被氧化生成Br2,而使油层和酸层都变为橙黄色或橙红色。6、终点判断:(1) 蒸馏瓶内上层油层有否蒸完。(2) 蒸出的液体是否由混浊变澄清。(3) 用盛清水的烧杯收集馏出液,有无油滴沉在下面。7、酸洗后,如果油层有颜色,是由于氧化生成的

20、Br2 造成的,在随后水洗时,可加入少量NaHSO3,充分振摇而除去。8、本实验最后蒸馏收集99102的馏分,但是,由于干燥时间较短,水一般不能完全除尽,因此,水和产品形成的共沸物会在99以前就被蒸出来,这称为前馏分,不能做为产品收集,要另用瓶接收,等到99后,再用事先称重的干燥的锥形瓶接收产品。9、反应时间约30 min 左右,反应时间太短,反应液中残留的正丁醇较多(即反应不完全);但反应时间过长,也不会因时间增长而增加产率。10、反应终点和粗蒸馏终点的判断是本实验的成败关键11、干燥剂:气体适用干燥剂 序号(No.) 气体名称 (Gas name) 适用干燥剂(Applicable dry

21、ing agent) 1 H2 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子筛 2 O2 P2O5,CaCl2, Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子筛 3 N2 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子筛 4 O3 P2O5,CaCl2 5 Cl2 CaCl2,H2SO4(浓) 6 CO P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子筛 7 CO2 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgS

22、O4,CaSO4, 分子筛 8 SO2 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,分子筛 9 CH4 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,NaOH,KOH,Na,CaH2,LiAlH4,分子筛 10 NH3 Mg(ClO4)2,NaOH,KOH,CaO,BaO,Mg(ClO4)2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,分子筛 11 HCl CaCl2,H2SO4(浓) 12 HBr CaBr2 13 HI CaI2 14 H2S CaCl2 15 C2H4 P2O5 16 C2H2 P2O5,NaOH 液体适用干燥剂

23、序号(No.) 液体名称(Liquid name) 适用干燥剂(Applicable drying agent) 1 饱和烃类 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),NaOH,KOH,Na,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,LiAlH4,分子筛 2 不饱和烃类 P2O5,CaCl2,NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,LiAlH4 3 卤代烃类 P2O5,CaCl2,H2SO4(浓),Na2SO4,MgSO4,CaSO4 4 醇 类 BaO,CaO,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 5 酚 类 Na2SO4,硅胶 6 醛 类

24、CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 7 酮 类 K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 8 醚 类 BaO,CaO,NaOH,KOH,Na,CaCl2,CaH2,LiAlH4,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 9 酸 类 P2O5,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 10 酯 类 K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,硅胶 11 胺 类 BaO,CaO,NaOH,KOH,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 12 肼 类 NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 13

25、腈 类 P2O5,K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 14 硝基化合物 CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 15 二硫化碳 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 16 碱 类 NaOH,KOH,BaO,CaO,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅胶 干燥适用条件 序号(No.) 名称(Name) 适用物质(Applicable substance) 不适用物质(Inapplicable substance) 备注(Remark) 1 碱石灰BaO、CaO 中性和碱性气体,胺类,醇类,醚类 醛类,酮类,酸性物质

26、特别适用于干燥气体,与水作用生成Ba(OH)2、Ca(OH)2 2 CaSO4 普遍适用 - 常先用Na2SO4作预干燥剂 3 NaOH、KOH 氨,胺类,醚类,烃类(干燥器),肼类,碱类 醛类,酮类,酸性物质 容易潮解,因此一般用于预干燥 4 K2CO3 胺类,醇类,丙酮,一般的生物碱类,酯类,腈类,肼类,卤素衍生物 酸类,酚类及其他酸性物质 容易潮解 5 CaCl2 烷烃类,链烯烃类,醚类,酯类,卤代烃类,腈类,丙酮,醛类,硝基化合物类,中性气体,氯化氢HCl,CO2 醇类,氨NH3,胺类,酸类,酸性物质,某些醛,酮类与酯类 一种价格便宜的干燥剂,可与许多含氮、含氧的化合物生成溶剂化物、络

27、合物或发生反应;一般含有CaO等碱性杂质 6 P2O5 大多数中性和酸性气体,乙炔,二硫化碳,烃类,各种卤代烃,酸溶液,酸与酸酐,腈类 碱性物质,醇类,酮类,醚类,易发生聚合的物质,氯化氢HCl,氟化氢HF,氨气NH3 使用其干燥气体时必须与载体或填料(石棉绒、玻璃棉、浮石等)混合;一般先用其他干燥剂预干燥;本品易潮解,与水作用生成偏磷酸、磷酸等 7 浓H2SO4 大多数中性与酸性气体(干燥器、洗气瓶),各种饱和烃,卤代烃,芳烃 不饱和的有机化合物,醇类,酮类,酚类,碱性物质,硫化氢H2S,碘化氢HI,氨气NH3 不适宜升温干燥和真空干燥 8 金属Na 醚类,饱和烃类,叔胺类,芳烃类 氯代烃类

28、(会发生爆炸危险),醇类,伯、仲胺类及其他易和金属钠起作用的物质 一般先用其他干燥剂预干燥;与水作用生成NaOH与H2 9 Mg(ClO4)2 含有氨的气体(干燥器) 易氧化的有机物质 大多用于分析目的,适用于各种分析工作,能溶于多种溶剂中;处理不当会发生爆炸危险 10 Na2SO4、MgSO4 普遍适用,特别适用于酯类、酮类及一些敏感物质溶液 - 一种价格便宜的干燥剂;Na2SO4常作预干燥剂 11 硅胶 置于干燥器中使用 氟化氢 加热干燥后可重复使用 12 分子筛 温度100以下的大多数流动气体;有机溶剂(干燥器) 不饱和烃 一般先用其他干燥剂预干燥;特别适用于低分压的干燥 13 CaH2

29、 烃类,醚类,酯类,C4及C4以上的醇类 醛类,含有活泼羰基的化合物 作用比LiAlH4漫,但效率相近,且较安全,是最好的脱水剂之一,与水作用生成Ca(OH)2、H2 14 LiAlH4 烃类,芳基卤化物,醚类 含有酸性H,卤素,羰基及硝基等的化合物 使用时要小心。过剩的可以慢慢加乙酸乙酯将其破坏;与水作用生成LiOH、Al(OH)3与H2 八、思考题1. 什么时候用气体吸收装置?怎样选择吸收剂?答:有污染环境的气体放出时或产物为气体时,常用气体吸收装置。吸收剂应该是价格便宜、本身不污染环境,对被吸收的气体有大的溶解度。如果气体为产物,吸收剂还应容易与产物分离。吸收剂的选择原则:1)对吸收质的

30、溶解度大,以提高吸收速率并减少吸收剂的需用量。2)对吸收质的选择性好,对吸收质组分以外的其他组分的溶解度要很低或基本不吸收。3)挥发性低,以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失。4)对设备腐蚀性小或无腐蚀性,尽可能无毒、不易燃。5)操作温度下吸收剂应具有较低的黏度,蒸汽压要低,且不易产生泡沫,以实现吸收塔内良好的气流接触状况。6)要考虑到价廉,易得,化学稳定性好,便于再生,不易燃烧等经济和安全因素。7)吸收剂易于再去,一般应选择相平衡常数随温度变化较大的。常用气体吸收剂序号(No.) 气体名称 (Gas name) 吸收剂名称 (Absorbent name) 吸收剂浓度 (Concentra

31、tion of absorbent) 1 CO2,SO2,H2S,PH3 氢氧化钾(KOH) 颗粒状固体或30%35%水溶液 乙酸镉Cd(CH3COO)2·2H2O 80 g 乙酸镉溶于100 ml 水中,加入几滴冰乙酸 2 Cl2和酸性气体 KOH 80 g 乙酸镉溶于100 ml 水中,加入几滴冰乙酸 3 Cl2 碘化钾(KI) 1mol/L KI溶液 亚硫酸钠(Na2SO3) 1mol/L Na2SO3溶液 4 HCl KOH 1mol/L Na2SO3溶液 硝酸银(AgNO3) 1mol/L AgNO3溶液 5 H2SO4,SO3 玻璃棉 - 6 HCN KOH 250 g

32、KOH溶于800 ml 水中 7 H2S 硫酸铜(CuSO4) 1% CuSO4 溶液 乙酸镉(Cd(CH3COO)2) 1% Cd(CH3COO)2 溶液 8 NH3 酸性溶液 0.1 mol/L HCl 溶液 9 AsH3 Cd(CH3COO)2·2H2O 80 g乙酸镉溶于100 ml 水中,加入几滴冰乙酸 10 NO 高锰酸钾(KMnO4) 0.1 mol/L KMnO4 溶液 11 不饱和烃 发烟硫酸(H2SO4) 含20%25% SO3 的H2SO4 溴溶液 5%10% KBr 溶液用Br2 饱和 12 O2 黄磷(P) 固体 13 N2 钡、钙、锗、镁等金属 使用801

33、00目的细粉 2、为什么用饱和碳酸氢钠溶液洗涤前先要用水洗一次?答:正溴丁烷是用正丁醇、溴化钠和浓硫酸反应制备的,反应得到的混合液体中含有正溴丁烷、未反应完全的正丁醇、少量被浓硫酸氧化而成的溴和硫酸.先用水洗一次的目的是出去过量的硫酸和丁醇.然后用饱和碳酸氢钠洗掉溴和微量残存的硫酸.硫酸和碳酸氢钠反应释放放热的,所以不能直接用碳酸氢钠洗,这样和硫酸反应过于剧烈,产生气泡会将液体冲出,而且放出的热量容易让正溴丁烷在碱性条件下分解。3、(1)用分液漏斗洗涤产物时,正溴丁烷时而在上层,时而在下层,若不知道产物的密度,可用什么简便的方法加以判断?答:1)根据各物质的比重进行判断,比重大的在下层,比重小

34、的在上层。2)可将一滴水滴入分液漏斗,若上层为水层,则水滴在上层消失;若有机层在上层,则水滴穿过上层,在下层消失。(2)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,或因蒸镏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。 4、硫酸浓度的决定?答:制备1溴丁烷通常采用NaBrH2SO4 法。过去曾用68.2%的H2SO4(20mL 浓硫酸15mL 水),加热回流时有大量的HBr 气体从冷凝管顶端逸出生成酸雾。如果降低硫酸的浓度,可使逸出的HBr

35、 气体大大减少。实验发现,如果采用62.2%的H2SO4(10mL 浓硫酸10mL 水),加热回流时,基本上没有HBr 气体从冷凝管顶端逸出。因此,本实验采用后种方法。但是,如果操作马虎,或加料不准确,或加热太剧烈,仍会产生酸雾。为了避免产生酸雾,减轻实验室的空气污染,对初学者还是要求安装气体吸收装置。5、回流时间的决定?答、为了探讨最佳的反应时间,做了以下实验:用5g 正丁醇,8.3g 溴化钠10mL 浓硫酸加10mL 水,加热回流一定时间后,用分液漏斗分出油层,用10%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗涤,无水氯化钙干燥,所得粗品做气相色谱分析,结果见表回流反应时间对正溴丁烷产量的影响回流时间/mi

36、n粗产物中正丁醇含量/1-溴丁烷的产量/g104.995.0302.196.5501.446.5由实验结果可以看出,回流30min 后,反应已基本完成,再增加反应时间,1溴丁烷的含量并没增加,因此,最佳反应时间为30min。6、副产物正丁醚?答:用气相色谱分析发现粗产物中含有正丁醚,而且不论回流时间长短,正丁醚的含量都是0.2%0.5%。将62.2%的硫酸用量增加一倍,粗产物中正丁醚的含量仍然相同。7、浓硫酸洗涤的效果?答:实验发现7mL 粗产物用1mL 浓硫酸洗涤后,所含的正丁醇几乎全部除去。如用1mL 浓盐酸洗涤,则尚有少量正丁醇残留,需用35mL 浓盐酸才能将正丁醇除尽。本实验采用3mL

37、 浓硫酸洗涤,完全可以除去粗产物中的正丁醇和正丁醚。 8、 粗产品正溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因?应如何处理? 答:油层若呈红棕色,说明含有游离的溴。可用少量亚硫酸氢钠水溶液洗涤以除去游离溴,反应方程式为:Br 2 + NaHSO3 + H2O 2HBr + NaHSO4 9、在正溴丁烷制备实验中,硫酸浓度太高或太低会带来什么结果?答:(1)硫酸浓度太高:1)会使NaBr氧化成Br2,而Br2不是亲核试剂。2 NaBr + 3 H2SO4(浓) Br2 + SO2 + 2 H2O +2 NaHSO4 2)加热回流时可能有大量HBr气体从冷凝管顶端逸出形成酸雾。(2)硫酸浓度太低:生成的HBr量不足,使反应难以进行。 10、在正溴丁烷的制备实验中,各步洗涤的目的是什么?答:1)用硫酸洗涤:除去未反应的正丁醇及副产物1丁烯和正丁醚。 2)第一次水洗:除去部分硫酸及水溶性杂质。3)碱洗(Na2CO3

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