有机实验习题答案

1、有机实验习题答案实验 1 常压蒸馏1为什么蒸馏瓶所盛液体的量一般不超过容积的 2/3，也不少于 1/3？ 多于2/3，易溅出；少于 1/3，相对多的蒸汽残留在烧瓶中 ，收率低 2温度计水银球应处于怎样的位置才能准确测定液体的沸点，画出示意图； 水银球位置的上下对温度读数有什么影响？参见图 2-2，温度计水银球处于气 液平衡的位置。位置高，水银球不易充分被馏出液润湿，沸点偏低，位置低，直 接感受热源的温度，结果偏高。 3为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为 12滴/秒？保持气液平衡4如果加热后发现未加沸石，应如何处理？如果因故中途停止蒸馏，重新 蒸馏时，应注意什么？停止加热，稍冷，再补加沸石。重新

2、蒸馏时，一定要补 加沸石，原来的沸石外表的空隙已充满液体而失效5如果某液体具有恒定的沸点，能否认为该液体一定是纯洁的物质？你提 纯得到的乙醇是纯洁物吗？ 不一定，可能是恒沸物；蒸馏得到的乙醇不是纯 洁物，是恒沸物，参见附录 56在蒸馏过程中，火大小不变，为什么蒸了一段时间后，温度计的读数会 突然下降？这意味着什么？ 瓶中的蒸气量不够， 意味着应停止蒸馏或者某一较 低沸点的组分已蒸完。 7蒸馏低沸点或易燃液体时，应如何防止着火？严禁用明火加热。收集 瓶中的蒸气应用橡皮管引入桌下、水槽或室外。参见 P50 图 2-3实验 2 水蒸气蒸馏1应用水蒸气蒸馏的化合物必须具有哪些条件？水蒸气蒸馏适用哪些情

3、 况？参见 “二2指出以下各组混合物能否采用水蒸气蒸馏法进行别离。为什么？ 1 乙二醇和水； 2对二氯苯和水对二氯苯和水可以用水蒸气蒸馏分开3 为什么水蒸气蒸馏温度总是低于100C?因当混合物中各组分的蒸气压 总和等于外界大气压时，混合物开始沸腾4 简述水蒸气蒸馏操作程序。当气从T形管冲出时，先通冷凝水，再将螺 旋夹G夹紧，使水蒸气通入D,参见图2-7;结束时，先翻开螺旋夹G使体系和大 气相通，方可停止加热。5如何判断水蒸气蒸馏可以结束？当蒸馏液澄清透明时，一般即可停止 蒸馏。6假设平安管中水位上升很高，说明什么问题，如何处理？ 蒸馏系统阻 塞，常见于插入烧瓶中的导管被固体物质堵塞。先翻开 T

4、 形管螺旋夹，再停止 加热。7.水蒸气蒸馏时，烧瓶内液体的量最多为多少？烧瓶容积的1/3实验3乙酸乙酯萃取苯酚1. 实验室现有一混合物的乙醚溶液待别离提纯。其中含有甲苯、苯胺 和苯甲酸。请查阅物理常数，选择适宜的溶剂，设计合理方案从混合物中经萃取 别离、纯化得到纯洁甲苯、苯胺、苯甲酸。物理常数：分子量状态熔点厂c沸点/c比重溶解性甲苯92.15无色液体-95110.60.8669与无水乙醇混溶与醚和苯混溶苯胺93.12浅黄色液体-6.1184.41.022乙醇，乙醚，丙酮，苯,石油醚苯甲酸122.12白色固体122.132491.2659乙醇，乙醚，丙酮，苯，氯仿提示：分别用盐酸萃取苯胺，用氢

5、氧化钠萃取苯甲酸，而甲苯留于乙醚中， 作进一步别离。再分别用氢氧化钠和盐酸置换出苯胺和苯甲酸，作进一步别离。 可计算出所用酸碱的量。2. 使用分液漏斗的目的是什么？使用时要注意什么？从液相中萃取有机 物或洗涤杂质；使用时应考前须知：参见 五3. 用乙醚萃取水中的有机物时，要注意哪些事项？乙醚的沸点很低易挥 发，且具有麻醉作用，应注意：附近不要有明火，防止火灾；及时放气，防止冲 料；醚层放入锥形瓶并塞好；枯燥醚层时，应用手护着瓶塞，否那么塞子会被冲掉 而打破；所有操作在通风柜进行实验4混合物的别离提纯1. 此三组别离实验中利用了什么性质？在萃取过程中各组分发生的变化是 什么？写出别离流程图。物质

6、的酸碱性，流程图见上。2. 乙醚作为一种常用的萃取剂，其优缺点是什么？优点：沸点不高易除去，价格适宜，对有机物的溶解性好。缺点：易燃易 爆，易挥发，萃取后常带有一定量的水，有一定的麻醉性。3. 假设用以下溶剂萃取水溶液，它们将在上层还是下层？乙酸乙酯，氯仿，己烷，苯。上层：乙醚，己烷，苯。下层：氯仿实验5重结晶与熔点测定i活性炭为什么要在固体物质全部溶完后参加？又为何不能在溶液沸腾时参加？便于观察固体全溶解，防止暴沸2抽气过滤收集晶体时，为什要先翻开平安瓶的活塞再关水泵？防止倒流3. 用有机溶剂重结晶时，容易着火，溶剂容易挥发，如何防止？水浴加热，回流装 置4. 在布式漏斗中用溶剂洗涤固体时应

7、注意些什么?停止抽滤，小心松动晶体，加少量、冷的溶剂使晶体润湿，再抽滤，如此反复 2-3 次。5以下情况对结果有什么影响A 加热太快偏高B 样品不细装得不紧传热不好，偏高C.样品管粘贴在提勒管壁上偏低，中部的浴液温度较高D .毛细管壁太厚传热不好，偏高E. 毛细管不洁净偏低，有杂质F. 样品未完全枯燥或含有杂质偏低6两样品的熔点都为 150C，以任何比例混合后测得的熔点仍为150 C，说明什么？同一物7提勒管法测熔点时，为什么要使用开口木塞？与大气相通&测过的样品能否重测？不能，可能晶形发生了改变或分解9熔距短是否就一定是纯物质？一般是。假设样品的组成与最低共熔点的组成相同时，熔点也很

8、敏锐，不过这种情况很少1 以下情况对结果有什么影响A 加热太快偏高B 样品不细装得不紧传热不好，偏高C样品管粘贴在提勒管壁上偏低，中部的浴液温度较高D 毛细管壁太厚传热不好，偏高E毛细管不洁净偏低，有杂质F.样品未完全枯燥或含有杂质偏低2. 两样品的熔点都为150C,以任何比例混合后测得的熔点仍为 150C ,这说明什么？同 一物3提勒管法测熔点时，为什么要使用开口木塞？与大气相通，同时便于观察温度计在软木塞内的刻度读数4测过的样品能否重测？不能，可能晶形发生了改变或分解5 熔距短是否就一定是纯物质？一般是。 假设样品的组成与最低共熔点的组成相同时， 熔点也很敏锐， 不过这种情况 很少实验 6

9、 乙酰苯胺的制备1 本实验采取哪些措施以提高转化率？参加过量的冰醋酸；不断分馏出生成的水； 参加少量的锌粉，以防止反响过程中苯胺被氧化 。2为什么分馏出水之前要小火加热， 保持微沸15分钟？生成一定量的产物， 同时产 生一定量的水，便于分馏 。3 假设本反响的产率为 85%，如果要制备10 g乙酰苯胺，苯胺的用量是多少？ 8.1g4 假设由苯胺制备对硝基苯胺，通常先将苯胺转化为乙酰苯胺，再硝化，最后水解，为什么？因直接硝化，苯胺会被氧化，转化为乙酰苯胺以保护氨基5 为什么用分馏装置比蒸馏装置效果好？分馏装置便于蒸馏出沸点差异不大的组分，蒸出水而不夹带更多的乙酸6分馏时实际上收集的液体比理论上应

10、产生的少要多， 为什么？ 因除水外， 还有乙酸 7 苯胺是碱而乙酰苯胺不是，解释这种差异。 后者因氮原子未共用电子对与羰基 p-n 共轭，电子云向羰基氧偏移，降低其接受质子的能力 。实验 7 正溴丁烷的制备1加料时，为什么不可以先使溴化钠与浓硫酸混合，然后参加正丁醇和水？ 答：不行。因为：将剧烈反响产生溴和二氧化硫。2反响后的粗产物可能含有哪些杂质？各步洗涤的目的何在？ 答：反响完后可能含有杂质为：正丁醇 、正丁醚、溴、溴化氢、硫酸、硫酸氢钠和水。 蒸出的初产物中可能含有的杂质为：正丁醇 、正丁醚、溴、溴化氢、水。各步洗涤目的： 水洗除大局部的溴、溴化氢和正丁醇 浓硫酸洗去正丁醚和剩余正丁醇形

11、成质子化的醚和醇而溶于过量的硫酸 水洗除硫酸 用 NaHCO 3 洗除剩余的硫酸 最后用水洗除 NaHSO 4与过量的 NaHCO 3 等残留物 浓硫酸洗时要用枯燥分液漏斗的目的： 防止降低硫酸的浓度，影响洗涤效果。3回流加热后反响瓶中的内容物呈红棕色，这是什么缘故？蒸馏出粗正溴丁烷后，残 余物应趁热倒入回收瓶中，何故？答：氢溴酸被硫酸氧化生成的溴；硫酸氢钠固体析出，不便清洗。4本实验的产品经气相色谱分析， 常含有1%2%的2-溴丁烷，而原料中经检测并没有 2-丁醇，如何解释？答：该反响主要按 SN2 机理进行，同时，也伴随极少一局部反响物按 SN 1机理进行， 经过碳正离子的重排而生成少量

12、2-溴丁烷。此外，在硫酸存在下，正丁醇脱水生成丁烯， 后者与氢溴酸发生加成反响生成 2-溴丁烷。5. 假设本实验产物的IR图谱中3000cm-1以上有吸收峰，你认为产品中可能含有什么 杂质？ 答：可能残留正丁醇和水 OH 伸缩振动的吸收 。实验 8 苯亚甲基苯乙酮的制备1. 为什么本实验的主要产物不是苯乙酮的自身缩合或苯甲醛的Cannizzaro反响？答: 苯乙酮的自身缩合的空间位阻比拟大；苯甲醛发生Cannizzaro 反响须在更高浓度的碱40%NaOH丨中进行。2 本实验中如何防止副反响的发生？ 答：先将苯乙酮与碱混合，控制低温，防止苯乙酮的自身缩合；采取控温滴加与搅拌， 有利于发生交叉羟

13、醛缩合而防止苯甲醛的岐化。3本实验中，苯甲醛与苯乙酮加成后为什么不稳定并会立即失水？ 答：生成的反式烯烃稳定，或者说亚甲基氢受羰基和羟基的影响比拟活泼，易于消除。实验 9 乙酸正丁酯的制备1 本实验用什么方法提高转化率的？答：利用分水器将生成的水不断从反响体系中移走， 或者参加过量的反响物之一： 乙酸。2反响结束时，混合物中有哪些杂质？这些杂质是如何除去的？答：混合物中有哪些杂质：催化剂硫酸，未反响的少量乙酸、正丁醇，水，也可能有极少量的醚和烯；用水洗去大量酸和少量醇， 用碳酸钠溶液洗去残留的酸。用蒸馏法进一步提纯。3为什么洗涤粗品时不用 NaOH溶液？ 答：碱性太强，可能会有局部酯的水解。4

14、比拟两种方法所用的实验装置和试剂用量有何不同。哪种方法更好？答：分水回流法更好：因为原料未过量，硫酸用量少，反响时间较短，产物纯度高硫 酸用量少，副产物少，未反响的正丁醇少。酯化方法反响时间前馏分主馏分沸程/C质量/g酯含量/g沸程/C质量/g酯含量/g分水回流法40分钟1231241.194.2124125 9.1 97.7直接回流法40分钟1171145.181.8124125 3.5 92.6实验102-甲基-2-己醇的制备1. 写出溴化正丁基镁与以下化合物作用的反响式，包括反响混合物经酸分解步骤。1二氧化碳(2) 乙醛3苯甲酸乙酯OHOH(1) CH3CH2CH2CH2COOH (2)

15、 CH3CH2CH2CH2CHCH3 (3) C6H5CCH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH32. 市售的无水乙醚通常含有少量乙醇和水，如果用这种乙醚，对格氏试剂的生成有什么影响？解释原因。答：因它们含活泼氢，会分解格氏试剂。3. 本实验各步骤均为放热反响，如何控制反响平稳进行？答：待反响液充分冷却以后，小心控制试剂的滴加速度。4. 实验中正溴丁烷与乙醚的混合液参加过快有何不好？答：可能冲料，同时可能形成较多的偶联副产物5. 实验中有哪些可能的副反响？应如何防止？答：RMgX + H 2O t RH + Mg(OH)X2 RMgX + O 2 2ROMgXRMgX + R '

16、; OH t rh + R ' OMgX RMgX + RX t R-R + MgX 2 (偶联反响RMgX + CO 2 t RCO2MgX由于格氏试剂化学性质活泼，反响体系应防止有水、氧气和二氧化碳的存在，因此实验 前所用的仪器应全部枯燥，试剂要经过严格无水处理。实验11苯甲醇和苯甲酸的制备1. 在Cannizzaro反响中用的醛和在羟醛缩合反响中所用醛的结构有何不同答：Cannizzaro反响中用的醛没有a -氢，而羟醛缩合反响中所用醛有a -氢。2 本实验中两种产物是根据什么原理来别离提纯的？醚层各步洗涤的目的是什么？答：苯甲醇难溶于水而易溶于乙醚，苯甲酸盐易溶于水而苯甲酸难溶

17、于水。用饱和亚硫 酸氢钠溶液洗涤未反响的苯甲醛；碳酸钠溶液洗涤残留的亚硫酸氢钠和未完全中和的苯甲 酸，用水洗残留的碳酸钠。3乙醚萃取后的水溶液，用浓盐酸酸化时为什么要酸化到至pH 23 ?假设不用试纸检测，怎样判断酸化已经适当？答：因为苯甲酸的 pKa为4.12，根据缓冲溶液公式，假设酸化至pH为4左右，酸和盐的浓度相当，进一步酸化至23,盐的浓度接近1%。假设不用试纸检测，可观察是否有新的沉淀生成。4.写出以下化合物在浓碱存在下发生发生Cannizzaro反响的主要产物？分子内的歧化更易40%NaOHCOOHCH2OH ICHO实验12肉桂酸的制备1. 在制备中，回流完毕后参加 N&

18、CO,使溶液呈碱性，此时溶液中有几种化合物，各以什 么形式存在？肉桂酸盐，苯甲醛，乙酸钠，苯乙烯聚合物等2水蒸气蒸馏前，如果用氢氧化钠溶液代替碳酸钠碱化有什么不好？碱性太强，会使未反响的苯甲醛发生歧化生成苯甲酸钠和苯甲醇3. 用水蒸气蒸馏除去什么？能不能不用水蒸气蒸馏？水蒸气蒸馏除去未反响的苯甲 醛；也可用有机溶剂萃取，但与焦状物别离可能不如前者实验132-硝基-1,3-苯二酚的制备1 为么不能直接硝化，而要先磺化？否那么，间苯二酚会被硝酸氧化2 为什么在水蒸气蒸馏前，要除去过量的硝酸？否那么，残留的硝酸会进一步硝化生 成多硝基化合物，也可能氧化产物3 .本实验产率低10%左右，文献报道为 3

19、0 35%，为什么？因为间苯二酚很容易氧化，此外，因空间效应使得进入2位困难实验14安息香的辅酶合成法1 安息香缩合、羟醛缩合、歧化反响有何不同？答：芳香醛在氰化钠钾或 VBi作用下，分子间发生缩合反响生成a羟酮，称为安息香缩合反响；有 a氢的或酮在稀碱作用下自身或交叉发生分子间的亲核加成得3羟基醛或酮的反响称为羟醛酮缩合反响；没有a氢醛在浓碱作用下发生歧化得一分子醇和一分子羧酸叫Cannizzaro反响。2为什么参加苯甲醛后，反响混合物的pH要保持910左右？溶液pH过低有什么不好？答：pH要保持910，有利于产生噻唑环碳负离子，pH过低，碱性不够，难于产生碳负离子，pH太高，碱性太强，噻唑环会被破坏。二苯乙二酮的制备1. 冰乙酸的作用是什么？酸性环境，有利于弱氧化剂的氧化2. 加40ml水的作用是什么？有利于产品的别离，乙酸和三氯化铁均溶于水3. 在方法二中，两次用到 TLC,目的分别是什么？如何利用Rf来鉴定化合物？第一次是跟踪反响，第二次是鉴定产品的纯度；与标准品对照作薄层色谱，比拟Rf值。4. 二苯乙二酮的IR谱图有什么特征？1700cm-1附近有羰基的伸缩振动吸收；大于3000