1、大学有机化学实验复习资料(全 10 个有机实验复习资料完整版)一一 仪器名称(考点) (考 10 分) 直形冷凝管 空气冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管 梨形分液漏斗 恒压滴液漏斗(1) (2) (3) (4) (1)三口链接管, (2)蒸馏头, (3)尾接管, (4)布氏漏斗二、相关基础常识 (考点)如:1.液体的沸点高于多少摄氏度需要用空气冷凝管?1402. 蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积的:1/3-2/33. 蒸馏可将沸点不同的液体分开,但各组分沸点至少相差 30以上4. 蒸馏时最好控制馏出液的速度为:1-2 滴/秒。5. 重结晶过程中,若无晶体出现,
2、可以采取用玻棒摩擦内壁或加入晶种以得到所制晶体。6. 减压过滤的优点有:过滤和洗涤速度快; 液体和固体分离比较完全; 滤出的固体容易干燥。7. 在蒸馏操作时,不能用球形冷凝管代替直形冷凝管。8. 在冷凝回流操作时,可以用直形冷凝管,代替球形冷凝管。9. 使用布氏漏斗抽滤时,滤纸应该稍小于布氏漏斗瓷孔面。一 、蒸馏与沸点的测定(重点)仪器的安装:仪器装置的总原则是由下往上 ,由左到右,先难后易逐个的装配,拆卸时,按照与装配相反的顺序逐个的拆除。需注意的问题:1. 烧瓶中装入液体的体积应为其容积的 1/3-2/32.蒸馏可将沸点不同的液体分开,但各组分沸点至少相差 30以上? 3. 液体的沸点高于
3、 140用空气冷凝管。4. 蒸馏时需加入沸石防止暴沸,如加热后发现未加沸石,应先停止加热,然后补加。5.进行简单蒸馏时,安装好装置以后,应先通冷凝水,再进行加热。6.冷凝管通水方向是由下而上,反过来行吗?为什么? 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,冷凝管的内管可能炸裂。7. 测沸点时,把最后一个气泡刚欲缩回主管的瞬间温度作为化合物的沸点,因为此时毛细管液体的蒸汽压与大气压平衡蒸馏时,为什么最好控制馏出液的流出速度为 12 滴秒?答:蒸馏时,最好控制馏出液的流出速度为 12 滴秒。因为此速度能使蒸馏平稳,使温度计
4、水银球始终被蒸气包围,从而无论是测定沸点还是集取馏分,都将得到较准确的结果,避免了由于蒸馏速度太快或太慢造成测量误差。 沸石(即止暴剂或助沸剂)为什么能止暴?如果加热后才发现没加沸石怎么办?答:(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,这一泡流以及随之而产生的湍动,能使液体中的大气泡破裂,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。二 、重结晶提纯法1. 抽滤的优点:(1) 过滤和洗涤速度快;(2) 液体和固体分离比较完全
5、(3) 滤出的固体容易干燥 2. 使用布氏漏斗过滤时,如果滤纸大于漏斗瓷孔面时,有什么不好?答:如果滤纸大于漏斗瓷孔面时,滤纸将会折边,那样滤液在抽滤时将会自滤纸边沿吸入瓶中,而造成晶体损失。所以不能大,只要盖住瓷孔即可。 3.减压过滤结束时,应该先通大气,再 关泵,以防止倒吸。 4. 在实验中加入活性炭的目的是脱色和吸附作用。但不能加入太多,太多会吸附产品。 亦不能沸腾的时候加入,以免溶液暴沸而从容器中冲出。 用量为 1%-3% 5. 简述重结晶的操作过程? 答:(1)将待重结晶的物质溶解在合适的溶剂中,制成过饱和溶液。 (2)若待重结晶物质含有色杂质,可加活性碳煮沸脱色。 (3)趁热过滤以
6、除去不溶物质和活性碳。 (4)冷却滤液,使晶体从过饱和溶液中析出,而可溶性杂质仍留在溶液里。 (5)减压过滤,把晶体从母液中分离出来,洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液。三、苯甲酸的制备1.一定要等反应液沸腾后(高锰酸钾只溶于水不溶于有机溶剂) ,高锰酸钾分批加入,避免反应激烈从回流管上端喷出。2在苯甲酸的制备中,抽滤得到的滤液呈紫色是由于里面还有高锰酸钾,可加入亚硫酸氢钠将其除去。 四、1-溴丁烷的制备(重点实验)如何减少副反应?答:(1)反应物混合均匀(2)回流时小火加热,保持微沸状态。在 1-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:硫酸浓度太高:(1)会使 NaBr 氧
7、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。硫酸浓度太低:生成的 HBr 量不足,使反应难以进行。五、正丁醚的制备 1.为什么要使用分水器,有什么作用?答:本实验主反应为可逆反应,且产物当中有水,因此需把生成的水从反应体系中分离出来,使平衡往正方向移动,从而提高产率, 分水器的作用就是可以把反应生成的水分离出来。 2.在制备正丁醚的过程中,粗制产物用 50的硫酸洗涤,是为了除去正丁醇,然后再用无水氯化钙干燥 试验六 乙酸乙酯的制备 (考一题
8、综合题10 分)一、试验目的1、 了解从有机酸合成酯的一般原理及方法。2、 掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。二、试验原理 (考主反应方程式)CH3OCH32OHCH3OCH23C2=2(CH32)OCH32CH32OH2SO42S4 H2SO4 H2O + +H2H22170140三、仪器和药品圆底烧瓶、冷凝管、蒸馏头、尾接管、分液漏斗、加热套、铁架台、沸石、无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠、饱和食盐水、饱和氯化钙、无水硫酸镁、pH 试纸回流装置 蒸馏装置 (考)四、试验步骤1、 在 50ml 圆底烧瓶中加入 9.5ml 无水乙醇和 6ml 冰醋酸,再小心加入 2.5ml 浓硫酸,混匀后,
9、加入沸石,然后装上冷凝管。2、 小心加热反应瓶,并保持回流 1/2h,待瓶中反应物冷却后,将回流装置改成蒸馏装置,接受瓶用冷水冷却。加热蒸出乙酸乙酯,直到馏出液体积约为反应物总体积的 1/2 为止。3、 在馏出液中缓慢加入 饱和碳酸钠 溶液,并不断振荡,直到不再产生气体为止(用 pH 试纸不呈酸性) ,然后将混合液转入分液漏斗,分去 下层 水溶液。4、 将所得的有机层倒入小烧杯中,用适量 无水硫酸镁 干燥,将干燥后的溶液进行蒸馏,收集 73-78 度的馏分。五、注意事项(1)加硫酸时要缓慢加入,边加边震荡。(2)洗涤时注意放气,有机层用饱和 NaCl 洗涤后,尽量将水相分干净。(3)用 CaC
10、l2 溶液洗之前,一定要先用饱和 NaCl 溶液洗,否则会产生 沉淀(碳酸钙) ,给分液带来困难。 六、试验结果和数据分析求出理论值,求产率七、思考题 (简答题)1、 蒸出的粗乙酸乙酯中主要有那些杂质?如何除去?答:乙酸(用饱和碳酸钠除) ;乙醇(用饱和氯化钙除) ;水(用无水硫酸镁除)2、 能否用氢氧化钠代替浓碳酸钠来洗涤?为什么?答:不能,氢氧化钠溶液呈碱性,会使乙酸乙酯水解。3、如何提高产率?答;酯化反应是可逆反应,为提高酯的产率,采用增加醇的用量 、 蒸出产物酯和水措施,使平衡右移。实验七、硝基苯的制备一、实验目的1、学习苯环上亲电取代反应的原理2、学习掌握冷凝回流及水浴加热二、实验原
11、理 (考方程式)三、实验仪器和药品电炉、水浴锅、圆底烧瓶、冷凝管、温度计、铁架台、锥形瓶、分液漏斗、量筒、苯、硝酸、浓硫酸、饱和食盐水、无水氯化钙、pH 试纸、沸石(考)四、实验步骤1、在锥形瓶中加入 3.6ml 的浓硝酸,另取 5ml 浓硫酸,分多次加入锥形瓶中,边加边摇匀。2、将 4.5ml 苯和上述所配制的混酸一并加入烧瓶中,充分震荡,混合均匀并开始加热,控制水浴温度在 60 摄氏度左右 ,保持回流 30min。3、将产物倒入分液漏斗中分液,然后放入锥形瓶中,用等体积水洗涤至不显酸性,最后用水洗至中性,将有机层放入干燥锥形瓶中,用无水氯化钙干燥后量取产物体积。注意:第一次用等体积水洗涤时
12、,有机层在上层,第二次用水洗涤时有机层在下层。五、注意事项 (考)1.配制硝酸和硫酸的混酸溶液时,在硝酸中分次的加入硫酸,边加边震荡,使其混合均匀。2.硝基化合物对人体有较大的毒性,吸入多量蒸汽或被皮肤接触吸收,均会引起中毒!所以处理硝基苯或其它硝基化合物时,必须谨慎小心,如不慎触及皮肤,应立即用少量 乙醇擦洗,再用肥皂及温水洗涤。3.硝化反应系一放热反应,温度若超过时,有较多的二硝基苯生成,若温度超过 80,则生成副产物苯磺酸,且也有部分硝酸和苯挥发逸去。4. 洗涤硝基苯时,特别是用碳酸钠溶液洗涤时,不可过分用力摇荡,否则使产品乳化而难以分层。若遇此情况,加数滴酒精,静置片刻,即可分层。六、
13、实验数据处理七、思考题 (考)1、浓硫酸在试验中的作用是什么?浓硫酸做催化剂和吸水剂,其与浓硝酸混合得到更多的NO2+ ,以制得硝基苯。2、温度应控制在多少度?反应过程中如温度过高有何影响?60,温度若超过 60,有较多的二硝基苯生成,若温度超过 80,则生成副产物苯磺酸,且也有部分硝酸和苯挥发逸去。实验八、乙酰水杨酸的制备一、实验目的1、学习利用酚类的酰化反应制备乙酰水杨酸(acetyl salicylic acid)的原理和制备方法。2、掌握重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。 二、实验原理 (考)乙酰水杨酸即阿司匹林,可通过水杨酸与乙酸酐反应制得。 COOHOH +(C
14、H3CO)2O H2SO4 COOHOCOCH3+CH3COOHCOOHHOn H2SO4 CO OO COO COO* *m+ H2O(n-1)主 反 应副 反 应三、实验仪器和药品圆底烧瓶、水浴锅、抽滤瓶、循环水真空泵、锥形瓶、玻棒、烧瓶、量筒、胶头滴管、天平、磁力加热搅拌器、温度计、滤纸、水杨酸、乙酸酐、浓硫酸、碎冰、饱和碳酸钠溶液、浓盐酸四、实验步骤1、在 125ml 的锥形瓶中加入 2g 水杨酸、5ml 乙酸酐、5 滴浓硫酸,小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后,在水浴中加热 510min,控制水浴温度在 85 90 。取出锥形瓶,边摇边滴加 1mL 冷水,然后快速加入 50mL 冷水,
15、立即进入冰浴冷却。若无晶体或出现油状物,可用玻棒摩擦内壁(注意必须在冰水浴中进行) 。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,用少量冰水分二次洗涤锥形瓶后,再洗涤晶体,抽干。2、将粗产品转移到 150ml 烧杯中,在搅拌下慢慢加入 25mL 饱和碳酸钠 溶液,加完后继续搅拌几分钟,直到无二氧化碳气体产生为止。抽滤,副产物聚合物被滤出,用 510ml 水冲洗漏斗,合并滤液,倒入预先盛有 45ml 浓盐酸和 10ml 水配成溶液的烧杯中,搅拌均匀,即有乙酰水杨酸沉淀析出。用冰水冷却,使沉淀完全。减压过滤,用冷水洗涤 2 次,抽干水分。将晶体置于表面皿上,蒸汽浴干燥,得乙酰水杨酸产品。称重。五、注意事项(考
16、)1.用于盛放水杨酸和乙酸酐的锥形瓶在使用前必须洗干净烘干。因为乙酸酐遇水易水解。2.盐酸溶液的配制:4-5mL 浓盐酸+10mL 水。六、实验数据处理 (考简答题)七、思考题1、本实验为什么不能在回流下长时间反应?因为乙酰水杨酸不稳定,易分解,长时间回流会导致乙酰水杨酸分解,使产物消失。2、反应后加水的目的是什么?乙酸酐易水解,加入水中止反应。3、 第一步的结晶的粗产品中可能含有哪些杂质?如何除去?(1)第一步结晶粗产品含有杂质为:乙酸、聚合物和水杨酸。 (2)加入饱和碳酸钠溶液除去乙酸、聚合物和水杨酸。 实验九 乙酰苯胺的制备 (考一题综合题 10 分)久置的苯胺呈红棕色,用以什么方法精制
17、:蒸馏。一、实验目的1、掌握苯胺乙酰化的原理2、熟悉固体有机物提纯的方法重结晶二、实验原理 (考) OHCNHCONHC 23563256 三、实验仪器和药品圆底烧瓶、分馏柱、温度计、加热套、锥形瓶、抽滤瓶、布氏漏斗、铁架台、冷凝管、尾接管、真空泵、苯胺、冰醋酸、锌粉、沸石分馏装置图 (考)四、实验步骤1、在圆底烧瓶中加入 10ml 新蒸馏锅的苯胺、15ml 冰醋酸和少许锌粉(约 0.2g)和几粒沸石,并连接好装置。2、用小火加热回流,保持温度在 105 摄氏度约 1 小时,当温度下降时表明反应已完成,边搅拌边趁热过滤,然后将反应物倒入盛有 250ml 冷水的烧杯中。3、冷却后抽滤,用冷水洗涤
18、粗产品,将粗产品移至 400ml 烧杯中,加入 300ml 水并加热使其充分溶解,稍冷,待乙酰苯胺晶体析出,抽滤后压干并称重。重结晶(乙酰苯胺的溶解度随着温度的升高而升高。 )五、实验数据处理六、思考题 (考简答题)1、反应为什么要控制蒸馏头支管口温度在 105 摄氏度?答:由于苯胺的沸点 184,乙酸沸点 118,乙酰苯胺为 304,105时反应物既不会蒸出,又可以出水,使平衡右移,提高产率。2、加入锌粉的作用?答:锌粉充当还原剂,防止苯胺被氧化,提高产率。3、本实验提高产率的措施有哪些?答:(1)使用新蒸馏的苯胺;(2)加入适量的锌粉;(3)增加反应物的浓度(或乙酸过量) ;(4)减少生产
19、物(水)的浓度;(5)控制温度在 105左右。乙酸和苯胺回流反应完成后,抽滤得到的滤液中含有的物质在乙酰苯胺的制备中,加入锌粉后可以不加沸石。实验十、环己烯的制备一、实验目的1、学习以浓磷酸催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法;2、初步掌握分馏操作二、实验原理 (考)OH+ H2OH3PO4三、实验仪器和药品环己醇 磷酸食盐无水氯化钙 装置图四、实验步骤 本实验的加热仪器是电热套。1、在 50 毫升干燥圆底烧瓶中,放入 10ml 环己醇、5ml 浓磷酸和几粒沸石,充分振荡使混合均匀,安装简单分馏装置,用小锥形瓶作为接收器,置于冰水浴中。2、小火慢慢加热,控制加热速度使分馏柱上端的温度不要超过
20、85 ,馏出液为带水的混合物。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。全部蒸 馏时间约需 1h。3、将蒸馏液倒入分液漏斗中分液取上层有机层,再向有机层中加入等体积的饱和食盐水,振摇后静置分层,取上层有机层。将有机层倒入干燥的锥形瓶中,加入少量无水氯化钙干燥。五、实验数据处理六、注意事项(考)1.环己醇在常温下是粘稠状液体,若用量筒量取应注意转移中的损失。所以,取样时,最好先取环己醇,后取磷酸。2.环己醇与磷酸应充分混合,否则在加热过程中可能会局部碳化,使溶液变黑。3.加热温度不宜过高,速度不宜过快,以减少未反应的环己醇蒸出。文献要求柱顶控制在73左右,但反应速度太慢。本实验为了加快蒸出的速度,可控制在 85以下。七、思考题 (考问答题)