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有机化学实验操作考试(上)标准答案

来源:小侦探旅游网
有机化学实验操作考试(上)标准答案及评分标准

1 .安装一套简单蒸储的装置,并回答下列问题: (1)什么叫蒸储?

(2)说明蒸储装置中各部分仪器的名称及安装时的注意事项。 (3)蒸储沸点高于130℃液体化合物时应使用何种冷凝管?

答:

(1)蒸储就是将液体加热到沸腾状态使该液体变成蒸气,然后将蒸气冷凝后得到液体的 过程。 (2)仪器安装注意事项:装置按从下到上,从左到右的原则安装;各磨口之间涂凡士林; 温度

计水银球的上缘与蒸储头支管的下缘相平;加入沸石防止暴沸;使冷凝管的进水 口在下面,出水口在上面;蒸偏低沸点化合物时要在接液管的支管接一根橡皮管引入 水槽。

(3)蒸储沸点高于130°C的液体化合物时应使用空气冷凝管。

评分标准:装置70%,问题30%。

2 .安装一套简单分储的装置,并回答下列问题: (1)分储与蒸储在原理及装置上由哪些异同?

(2)分储与蒸储时,温度计应放在什么位置?过高、过低对分储与蒸储有什么影响?

答:

(1)原理:分储与蒸储都是利用化合物具有不同沸点而分离和提纯有机化合物,但蒸储 分离的液

体混合物各组份的沸点相差应大于30℃o分储则适用于沸点相差不太 大的液体有机

化合物的分离和提纯。

装置:分储即在蒸储的基础上用分储柱来进行。

(2)使温度计水银球的上缘与蒸储头支管的下缘相平,过高则温度计表示的沸点低于储 出物的

沸点,过低则高于。 评分标准:装置70%,问题30%。

3 .安装一套简单分储的装置,并回答下列问题: (1)分储与蒸储在原理及装置上由哪些异同?

(2)沸石在蒸储和分储中起什么作用?在液体沸腾时为何不能补加沸石?

答:

(1)同2⑴

(2)加入沸石防止瀑沸,液体沸腾时补加沸石则沸腾太剧烈,使液体冲出反应瓶。

评分标准:装置70%,问题30%。

4 .安装一套水蒸气蒸储的装置,并回答下列问题:

(1)水蒸气蒸储的基本原理是什么?在什么情况下需要使用水蒸气蒸谯? (2)停止水蒸气蒸福时,在操作上应注意什么?为什么?

答:

(1)水蒸气蒸储是将水蒸气通入不溶或难溶于水、有一定挥发性的有机物中,使该有机

物随水蒸气一起蒸储出来。

适用范围:1)常压蒸储易分解的高沸点有机物;

2)混合物中含大量固体,用蒸储、过滤、萃取等方法都不适用;

3)混合物中含有大量树脂状的物质或不挥发杂质,用蒸储、萃取等方 法难以

分离。

(2)停止水蒸气蒸储时,应先打开T型夹子,再移去火源,防止倒吸。

评分标准:装置70%,问题30%。

5 .安装一套水蒸气蒸储的装置,并回答下列问题:

(1)水蒸气蒸储的基本原理是什么?在什么情况下需要使用水蒸气蒸储? (2)安全管和T型管各起什么作用?

答:

(1)同 4 (I)o

(2)安全管用来检测系统内蒸气压变化情况。T型管用来除去水蒸气中冷凝下来 的水,有时操

作发生不正常情况时,可使水蒸气发生器与大气相通。

评分标准:装置70%,问题30%。

6 .安装制备I-澳丁烷的反应装置,并回答下列问题:

(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体?

(2)在回流反应中,反应液逐渐分成两层,你估计产品应处在哪一层?为什么?

答:

(1)产生的HBr为腐蚀性有毒气体,所以要用碱液吸收。

(2)产品应处于下层,因为I-澳丁烷密度大。但有时也会例外。

评分标准:装置70%,问题30%。

7 .安装制备I-澳丁烷的反应装置,并回答下列问题:

(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体? (2)粗产品用浓硫酸洗涤可除去哪些杂质,为什么能除去他们?

答:

(1)同 6 (Do

(2)粗产品中含有少量未反应的正丁醇和副产物I-丁烯,2-丁烯,丁酸等,这些杂质可用 浓H2SO4除去,因为正丁醇和丁酸能与与浓H2SO4生成盐,而I-丁烯,2-丁烯与浓H2SO4 发生加

成反而被除去。

评分标准:装置70%,问题30%。

8 .安装制备I-澳丁烷的反应装置,并回答下列问题:

(1)本实验在回流冷凝管上为何要采用吸收装置,吸收什么气体?

(2)写出用正丁醇制备I-澳丁烷的主反应和副反应的反应方程式,在本试验中采用哪些 措施

来尽量减少副反应的发生的。 答:

(1)同 6 (Do

(2)主反应:NaBr+ H2SO4→HBr+NaHSO4

n-C4H9OH+HBr -n-C4H9Br+H2O

Δ

副反应:

H2SO4

CH3CH2CH2CH2OH ---------- - ----- ► CH3CH2CH= CH2+CH2C⅛ CH3

H2SO4

2CH3CHOCHOCHOOH ---------- ►

CH3CHOCHOCHOOCHOCHOCH2CH3

Δ

反应过程中应控制浓H2SO4的量不要太多,将NaBr研细以使其充分反应,且反应过 程

中应经常摇动烧瓶,以此来尽量减少副反应。 评分标准:装置70%,问题30%。

9 .试安装用b型管测定熔点的实验装置,并回答下列问题: (1)测定有机化合物的熔点有和意义?

(2)接近熔点时升温速度为何要放慢?快了又有什么结果?

答:

(1)纯净的有机化合物具有固定的的熔点,所以测定熔点可以鉴别有机物,同时根据熔 程长

短可检验有机物的纯度。

(2)有充分时间让热量从熔点管外传至毛细管内,减少观察上的误差。若升温快了则测 出的

温度高于被检测物的熔点,且熔程可能变长。

评分标准:装置70%,问题30%。

10 .试安装用b型管测定熔点的实验装置,并回答下列问题:

(1)测定有机化合物的熔点有何意义?

(2)影响熔点测定的因素有哪些?请一一分析。

答:

(1)同 9 (Do

(2)装样:样品要研细装结实,才可使受热均匀,若有空隙则不易传热,影响测试结果。 升

温速度:若过慢,热量传到样品时间太长,不利于观察,若过快则所测温度高于熔 点。 毛细管中样品的位置:应位于温度计水银球中部,如此,温度计读数才与样品温度相 符。 温度计位置:使水银球恰好在b型管两侧管的中部,此处导热液对流循环好,样品受 热均匀。

加热位置:火焰与熔点测定管的倾斜部接触,此处加热可使导热液发生最强的对流, 使样品受热均匀。

评分标准:装置70%,问题30% o

11 .提纯粗制的乙酰苯胺,并回答下列问题:

(1)重结晶固体有机物有哪些主要步骤?简单说明每步的步骤。

答:

重结晶步骤及目的:选择溶剂(使提纯物热溶冷不溶);将粗产品溶于热溶液中制成 饱和溶液(溶解固体使其冷却时析出);趁热过滤(除去杂质,若颜色深,则先脱色); 冷却溶液或蒸发溶剂(使其结晶析出而杂质留于母液,或杂质析出而提纯物留于母 液);抽气过滤分离母液(分出结晶体或杂质);洗涤结晶(洗去附着的母液);干燥

结晶(除去晶体中残留的溶剂)。 评分标准:装置70%,问题30%

12 . 提纯粗制的乙酰苯胺,并回答下列问题:

(1)所用的溶剂为什么不能太多,也不能太少?如何正确控制溶剂量? (2)活性炭为什么要在固体物质全溶后加入?为什么不能在沸腾时加入?

答:

(1)重结晶所用的溶剂太多时,难以析出晶体,需将溶剂蒸出。太少时,在热滤时, 由于溶

剂的挥发和温度的下降会导致溶解度降低而析出结晶。应先加入比计算量少 的溶剂,加热到沸腾,若仍有固体未溶解,则在保持沸腾下逐渐添加溶剂至固体刚 好溶解,最后再多加20%的溶剂将溶液稀释。

(2)因为活性炭有吸附能力,会吸附未溶的固体物质造成损失。不能向正沸腾的溶液 中加入

活性炭,以免溶液瀑沸而溅出。 评分标准:装置70%,问题30%

13 .请测丙酮的折光率,并回答下列问题:

(1)每次测定样品的折光率后为什么要擦洗上下棱镜面? (2)测定折光率对研究有机化合物有何意义?

(3)什么是化合物的折光率,影响折光率的因素有哪些?

答:

(1)以免有杂质,造成污染腐蚀。

(2)折光率是化合物的特性常数,固体、液体和气体都有折光率,尤其是液体,记载 更为普

遍,折光率不仅可作为化合物纯度的标志,也可用来鉴定未知物。

(3)化合物的折光率为:光线从空气中进入到这个化合物时的入射角α的正弦与折射 角P

的正弦之比。

影响折光率的因素主要有温度,入射光线的波长和测试温度等。 评分标准:装置70%,问题30%

14 . 请测丙酮的折光率,并回答下列问题:

(1)测定样品的折光率后为什么要擦洗上下棱镜面?

(2) 17.5℃时测得2-甲基-I-丙醇IIDL75=1.3968,试计算20℃时其折光率。 (3)什么是化合物的折光率,影响折光率的因素有哪些?

答:

(1)同 13 (1)»

2017544

(3) nD=nD-+4.5*10-* (17.5—20.0) =1.3968+4.5*10-* (—2.5) =1.3957 (3)同 13 (3)o

评分标准:装置70%,问题30%

15 . 请安装一套从茶叶中提取咖啡因的实验装置,并回答下列问题:

(1)本试验步骤主要包括哪几步?各步操作的目的何在? (2)将蒸储剩余液趁热倒入蒸发皿中,为何要加入生石灰?

答:

(1)本实验步骤主要包括:第一步,将茶叶末放入索氏提取器的滤纸筒中,在圆底烧 加入

95%乙醇,装置实验装置,水浴加热回流提取,直到提取液颜色较浅为止。

待冷凝液刚刚虹吸下去时即可停止加热,改成蒸储装置,把提取液中的大部分乙醇 蒸储出来。第二步,趁热把瓶中剩余液倒入装有生石灰的蒸发皿中,搅成浆状,在 蒸气浴上蒸干,除去水分,使成粉状,然后移至石棉网上用酒精灯小心加热,炒片 亥除去水分。第三步,在蒸发皿上盖一张刺有许多小孔且孔刺向上的滤纸。,再 在滤纸上罩一个大小合适的漏斗,漏斗顶部塞一小团疏松的棉花,用酒精灯隔着石 棉网小心加热,适当控制温度,尽可能使升华速度放慢,当发现有棕色烟雾时,即 升华完毕,停止加热。 各步操作目的:第一步提取咖啡因粗液。

第二步除处水分和丹宁酸等酸性物质。 第三步升华提纯。

(2)生石灰起干燥和中和作用,以除去水分和丹宁酸等酸性物质。

评分标准:装置70%,问题30%

16 . 请安装一套从茶叶中提取咖啡因的实验装置,并回答下列问题:

(1)本试验步骤主要包括哪几步?各步操作的目的何在?

(2)什么是升华?凡是固体有机物是否都可以用升华方法提纯?升华方法有何优缺 点?

答:

(1)同 15 (1)。

(2)某些物质在固态时具有相当高的蒸气压,在加热时,不经过液态,而直接气化, 蒸气受

到冷却又直接冷凝成固体,这个过程叫做升华。

不是所有的固体有机物都适合用升华提纯。只有在不太高的温度下有足够大的蒸气 压的固体物质可用升华提纯。

升华方法得到的产品一般具有较高的纯度,但温度不易控制,产率较低。 评分标准:装置70%,问题30%

17 . 请安装一套从茶叶中提取咖啡因的实验装置,并回答下列问题:

(1)本试验步骤主要包括哪几步?各步操作的目的何在?

(2)为何升华操作时,加热温度一定要控制在被升华物质的熔点以下?

答:

(1)同 15 (I)o

(2)防止升华物质变焦。

评分标准:装置70%,问题30%

18 . 用薄层色谱法鉴别A、B两瓶无标签的化合物是否为同一化合物,并回答下列问题:

(1)什么是化合物的Rf值?

(2)计算化合物A和B的Rf值。

答:

(1) Rf(比移植)表示物质移动的相对距离,即样品点到原点的距离和溶剂前沿到原点 的距离之比,常用分数表示。当A、B化合物的Rf值相等时,可能为同一化合物, 当A、B化合物的Rf值不相等时肯定不是同一化合物。 (2)略。

评分标准:装置70%,问题30%

19 .用薄层色谱法鉴别A、B两瓶无标签的化合物是否为同一化合物,并回答下列问题

(1)什么是化合物的Rf值?

(2)层析缸中展开剂的高度超过薄层板点样线时,对薄层色谱有何影响?

答:

(1)同 18 (I)e

(2)层析缸中展开剂的高度超过薄层板点样线时,样品溶解到溶剂中,不能进行层析。 评分

标准:装置70%,问题30%

20 .用薄层色谱法鉴别A、B两瓶无标签的化合物是否为同一化合物,并回答下列问题: (1)

简述薄层色谱的基本原理和主要应用。

(2)什么是化合物的Rf值?

答:

(1)薄层色谱的基本原理:以薄层板作为载体,让样品溶液在薄层板上展开而达到 分离的

目的。它是快速分离和定性分析少量物质的一种广泛使用的实验技术,可 用于精制化合物的鉴定,跟踪反应进程和柱色谱的先导等方面。

(2)同 18 (Do

评分标准:装置70%,问题30%

21 . 安装制备三苯甲醇的实验装置,并回答下列问题:

(1)为什么整个反应的过程要无水干燥?

(2)在制取Grignard试剂时,为何要加入碘? (3)本试验中澳苯滴加太快或一次加入,有何影?

答:

(1)因为Grignard试剂易与水反应而分解,使反应无法发生。

(2)加一小粒碘可促使非均相反应在镁的表面发生时,诱导反应开始。 (3)滴加速度太快,反应过于剧烈不易控制,并会增加副产品的生成。

评分标准:装置70%,问题30%

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