有机化学实验操作考试(下)标准答案

时间:2023.11.18

有机化学实验操作考试(下)标准答案及评分标准

1. 安装一套制备正丁醚的实验装置,并回答下列问题:

(1) 写出用正丁醇制备正丁醚的主反应和副反应的反应式.

(2) 简述在本制备中使用分水器的目的是什么?

答:

(1) 主反应:2CH3CH2CH2OH→CH3CH2CH2OCH2CH2CH3+H2O

副反应:CH3CH2CH2OH→CH3CH=CH2+H2O

(2) 本实验是用正丁醇分子间脱水制备正丁醚。使用分水器的目的是除去反应中生成的水,使反应有利于向生成产物的方向进行。其简单原理为,反应中生成的水及未反应正丁醇经冷凝管聚集于分水器中,由于相对密度的不同,水在下层,正丁醇在上层。随着反应的进行,有机相积到分水器支管时可溢流返回到反应瓶中,从而达到自动分离目的。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

2. 安装一套制备正丁醚的实验装置,并回答下列问题:

(1) 写出用正丁醇制备正丁醚的主反应和副反应的反应式。

(2) 在进行反应的后处理时,先后两次酸洗,再水洗的目的何在? 答:

(1)同1.(1)

(2)用50%的H2SO4两次洗涤粗制正丁醚是为了除去未反应完的正丁醇,再水洗是为了除去上述残留的50%的H2SO4。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

3. 安装一套制备乙酸乙酯的实验装置,并回答下列问题:

(1)酯化反应有什么特点?本实验中采取哪些措施提高产品收率?

(2)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质?如何除去?

答:

(1)酯化反应是在酸催化下的可逆反应。本实验使用价格相对较便宜的反应物无水乙醇过量,从而促使酯化反应向产物方向进行,提高产率。

(2)少量未反应的乙酸及催化剂H2SO4可使用饱和Na2CO3溶液除去;少量未反应

的乙醇,可使用饱和的CaCl2溶液除去;副产物乙醚,可在蒸馏时除去;少量水可用无水MgSO4干燥除去。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

4. 安装一套制备肉桂酸的实验装置,并回答下列问题:

(1)水蒸气蒸馏除去什么物质?为什么能用水蒸气蒸馏法纯化产品?

(2)苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到什么产品物? 答:

(1)除去未反应的苯甲醛。因为苯甲醛是不挥发的沸点较高的有机物,用一般蒸馏、萃取等方法均较难与肉桂酸分离,而它不溶于水,且共沸腾下不与水反应,可随水蒸气一起蒸馏,所以能用水蒸气蒸馏法纯化产品。

(2)苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到的产物是: 1

CH=CCOOH

CH3与CH3CH2COOH

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

5. 安装一套制备乙酰乙酸乙酯的实验装置,并回答下列问题:

(1 ) 本实验使用的仪器和药品为什么一定要干躁,无水?

(2)在回流反应将结束时,在桔红色透明溶液中有时会夹带黄白色沉淀,这是什么物

质?

答:

(1)本实验用Claisen酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯。用酯及金属钠为原料,利用酯中

含有的微量醇与金属钠反应来制成醇钠。如果本实验所用仪器和药品不干燥,则金属钠就会与水反应生成氢氧化钠,而无法生成乙醇钠做催化剂了。

(2)是乙酰乙酸乙酯的钠盐。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

6. 安装一套制备乙酰乙酸乙酯的实验装置,并回答下列问题:

(1)本实验在后处理时,加入50%的醋酸和氯化钠饱和溶液的目的何在?

(2)为什么要用减压蒸馏精制产品?

答:

(1)由于乙酰乙酸乙酯的亚甲基上的氢很活泼,即相应的酸性比醇要大,故此醇钠存在时,乙酰乙酸乙酯将转化成钠盐,这也就是反应结束时实际得到的产物。当用50%醋酸处理此钠盐时,就能使其转化为乙酰乙酸乙酯。用饱和氯化钠溶液洗涤的操作是盐析,其目的是减少有机物在水中的溶解度,经盐析后,产物及未反应的乙酸乙酯均处于盐水层之上,并能避免酸度过高,尽量减少产物损失。

(2)乙酰乙酸乙酯在常压下很容易分解为“去水乙酸“从而影响产率,故应采用减压蒸馏精制产品。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

7. 安装一套制备乙酰苯胺的实验装置,并回答下列问题:

(1)反应时为什么要控制分馏柱上端的温度保持在105℃?

(2)用苯胺做原料进行苯环上的一些取代反应时,为什么常常先要进行酰化?除了冰

醋酸,还可以用哪些试剂做乙酰化剂?

答:

(1) 因为反应物乙酸的沸点是117℃,要使反应生成的水被蒸出而乙酸不被蒸出,(水

的沸点是100℃),所以温度应一般控制为105℃。

(2)芳香族伯胺反应活性高,在有机合成上常常要先保护,本实验把苯胺转化为乙酰

苯胺,然后进行其他反应,最后水解去乙酰基。除了冰醋酸外,还可用醋酸酐,乙酰氯等试剂作为乙酰化剂。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

8. 安装一套制备乙酰苯胺的实验装置,并回答下列问题:

(1)反应时为什么要控制分馏柱上端的温度保持在105℃?

(2)举例说明,本反应在合成上有什么用途?

2

答:

(1).同8.(1)。

(2) 本实验在有机合成上主要用来保护氨基,如用在磺胺药的制备,乙酰苯胺经过氯

磺化生成对乙酰胺基苯磺酰氯,再通过氨解、水解得到对氨基苯磺酰胺。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

9.. 安装一套精制呋喃甲醇的实验装置,并回答下列问题:

(1)简述反应过程中加入2g聚乙二醇的作用是什么?

(2)本实验为何要用新鲜的呋喃甲醛?否则,对实验有何影响?

答:

(1)聚乙二醇在反应中作为相转移催化剂。

(2)呋喃甲醛易发生氧化反应生成呋喃甲酸,存放过久会变成棕褐色甚至黑色,使反

应无法发生。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

10. 安装一套精制呋喃甲醇和呋喃甲酸的实验装置,并回答下列问题:

(1)反应液为什么要用乙醚萃取,萃取的是什么产品?

(2)酸化这一步为什么是影响产率的关键,应如何保证完成?

答:

(1)反应液用乙醚萃取可使呋喃甲醇与呋喃甲酸分离。乙醚萃取得到呋喃甲醇。

(2)酸化可使反应生成的呋喃甲酸钠粗产物转化为呋喃甲酸,得到所需产物。酸化

时酸量一定要加足,保证PH值为2~3,使呋喃甲酸充分游离出来,提高产率。 评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

10. 安装一套制备8—羟基喹啉的实验装置,并回答下列问题:

(1)为什么第一次水蒸气蒸馏要在酸性条件下进行?第二次要在中性条件下进行?

(2)在Skraup反应中,为何甘油的含量必须小与0.5%?浓硫酸、硝基酚的作用各是

什么?

答:

(1)第一次水蒸气蒸馏的目的是除去未反应的邻硝基苯酚(邻硝基苯酚为酸性)。

第二次水蒸气蒸馏的目的是蒸出8—羟基喹啉。8—羟基喹啉既溶于碱又溶于酸而成盐,且成盐后不能被水蒸气蒸馏出来。因而只有在中性条件下进行,析出8—羟基喹啉沉淀最多,以提高产率,所以,第二次水蒸气蒸馏必须在中性条件下进行。

(2)在本反应中甘油在浓硫酸作用下脱水生成丙烯醛,然后再与邻氨基酚加成,最

终合成8—羟基喹啉。如果甘油水分含量较大,则8—羟基喹啉的产量不高。浓硫酸作用是使甘油脱水生成丙烯醛,并使邻氨基酚与丙烯醛的加成物脱水成环。硝基酚是弱氧化剂,能将成环产物8—羟基—1,2—二氢喹啉氧化成8—羟基喹啉,邻硝基酚本身则还原为邻氨基酚。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

12. 安装一套制备8—羟基喹啉的实验装置,并回答下列问题:

(1)为什么第一次水蒸气蒸馏要在酸性条件下进行?第二次要在中性条件下进行? 3

(2)试写出用对甲苯胺作原料,经Skraup反应后生成的产物是什么?硝基化合物应如何选择?

答:

(1) 同12.(1)。

(2)得到6—甲基喹啉,应选择对甲基硝基苯作硝基化合物。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

13. 安装一套制备对乙酰氨基苯磺酰氯的实验装置,并回答下列问题:

(1)试写出由苯胺出发制备对氨基苯磺酰胺(磺胺)的反应方程式。

(2)为什么苯胺要乙酰化后再氯磺化?直接氯磺化行吗?

答:

(1)略。

(2)苯胺的氨基较活泼,易氧化。为了保护氨基,所以要先酰化,再氯磺化。直接氯磺化不行,因为苯胺将与氯磺酸反应。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

14. 安装一套制备对乙酰氨基苯磺酰氯的实验装置,并回答下列问题:

(1)同13.(1)。

(2)在制备磺酰胺的后处理阶段,搅拌下加入固体碳酸钠中和时,为什么必须控制

pH=7~8?

答:

(1)同13.(1)。

NH2NH2

(2)用碱中和时滤液中的盐酸,使2NH2析出。但2NH2能溶于强酸或强碱中,故中

和时必须注意控制pH值为7~8。

评分标准:装置70﹪,问题 30﹪

4


第二篇:有机化学实验考试试题及答案


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