中教实验报告化学纤维素的水解

中教实验报告中教实验报告 11 级化学 2 班 王晓娟 联系电话 纤维素的水解 一 实验目的 1 掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法 2 了解纤维素水解的实验过程 3 练习不同的实验教学方法 二 实验原理 1 纤维素在一定温度和浓硫酸提供的酸性环境条件下发生水解 最终生成葡 萄糖 C6H10O5 n n H2O n C6H12O6 纤维素 葡萄糖 2 葡萄糖分子中含有醛基 因此具有还原性 可以发生银镜反应和与新制 Cu OH 2的反应 C6H12O6 2Ag NH3 2OH C5H11O5COONH4 3NH3 2Ag H2O C6H12O6 Cu OH 2 C5H11O5COO 2Cu Cu2O H2O 三 仪器试剂 仪器 烧杯 量筒 玻璃棒 酒精灯 石棉网 三脚架 试管 试管夹 表面皿 剪刀 试剂 浓硫酸 滤纸 NaOH 固体 Na2CO3固体 AgNO3溶液 氨水溶液 NaOH 溶液 CuSO4溶液 pH 试纸 四 实验步骤 一 纤维素的水解 H 1 用量筒分别量取 14mL 浓硫酸和 6mL 蒸馏水 2 将蒸馏水倒于 50mL 烧杯中 沿烧杯壁缓慢倒入浓硫酸 边加边用玻璃棒搅 拌 从而配置大于 70 硫酸溶液 3 取圆形大滤纸的四分之一 剪成碎屑 加入于冷却的硫酸溶液中 用玻璃 棒不断搅拌 待其溶解 变成无色粘稠状的液体 4 用一个 250mL 烧杯取适量烧好的热水 然后将溶解滤纸的小烧杯放入大烧 杯中水浴加热约 10 分钟 搅拌 直到溶液显棕色 5 取出小烧杯 冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约 20mL 蒸馏水的小烧杯中 混合均匀 6 取该稀释液 2mL 于大试管中 加入固体 NaOH 中和溶液 再加无水 Na2CO3调 节溶液的 pH 至 10 二 水解产物的性质检验 1 银镜反应 配制银氨溶液 将一小试管用去污粉洗干净 最好先用碱洗 再用酸洗 最后用水洗 取 3mL 2 AgNO3 溶液加入于该试管中 然后逐滴加入 2 氨水 边加边震荡至溶液恰好澄清 制得的溶液为银氨溶液 进行银镜反应 取 2mL 中和后的稀释液 滴加到盛有银氨溶液的试管里 静置于盛有热水的 250mL 烧杯中水浴加热 2 与新制 Cu OH 2反应 取一只洁净小试管 加入 5 NaOH 溶液 1mL 而后滴加 5 CuSO4 4 5 滴 震荡得新制 Cu OH 2 取 2mL 中和后的稀释液 滴加到该试管中 然后将试管 置于酒精灯上加热 五 实验现象与结论 1 纤维素的水解 现象 纤维素在硫酸中加热后呈棕色透明液体 结论 纤维素在浓硫酸加热条件下发生水解 2 配制银氨溶液 现象 刚加入氨水有白色沉淀生成 继续加氨水则沉淀溶解 结论 氨水与硝酸银溶液反应先生成氢氧化银沉淀 继续加入氨水 沉淀 与其反应转化为氢氧化二氨合银 故溶液澄清 3 银镜反应 现象 开始时生成黑色沉淀 一段时间后 试管壁上有光亮的银镜产生 结论 纤维素水解生成了葡萄糖 葡萄糖具有还原性 将 Ag 还原为银单 质 4 与新制 Cu OH 2反应 现象 生成砖红色沉淀 结论 砖红色沉淀为 Cu2O 纤维素水解生成了葡萄糖 葡萄糖具有还原性 将 Cu OH 2中的 2 价铜元素还原为 1 价 六 注意事项 1 浓硫酸有强腐蚀性 所以量取过程中一定要带手套 2 加入碎纸屑时 硫酸溶液应先冷却 否则将使纸屑发生碳化发黑 3 实验步骤 6 中调节 pH 时 加固体 NaOH 时要小心 防止反应剧烈导致液体飞 溅 若加入固体 NaOH 过多使 pH 值偏碱性 则加入稀释后的纤维素水解溶液中 和 4 做银镜实验时 试管要洁净并且静置过程中不能震荡 否则 只得到黑色疏 松的银沉淀 没有银镜产生或产生的银镜不光亮 5 银氨溶液只能临时配制 不能久置 如果久置会析出氮化银 亚氨基化银等 爆炸性沉淀物 这些沉淀物即使用玻璃棒摩擦也会分解而发生猛烈爆炸 所以 实验完毕应立即将试管内的废液倾去 用稀硝酸溶解管壁上的银镜 然后用水 将试管冲洗干净 6 整个实验所用之水均为蒸馏水 以免引起副反应而干扰银镜反应 7 酸性水解所用 H2SO4的浓度过大 易使纤维素脱水炭化而致使溶液变黑 浓 度过小 水解度又不够 实验证明