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1、有机化学实验一、烃的重要实验1、甲烷的实验室制法(1) 反应原料:无水醋酸钠和碱石灰(2) 反应原理:CH3COONa + NaOHNa2CO3 + CH4拓展:(3) 发生装置和收集装置:发生装置:S + Sg(大试管、酒精灯等) 收集装置:排水法或向下排空气法(4) 尾气处理:点燃法(5) 注意事项:药品为无水醋酸钠和碱石灰;生石灰可稀释混合物的浓度,使混合物疏松,便于甲烷逸出,同时也减少了固体NaOH 在高温时跟玻璃的作用,防止试管破裂。此外,NaOH 吸湿性强,生石灰还起到吸水的作用可以减小对制备甲烷反应的不利影响。2、乙烯的实验室制法(1) 反应原料:乙醇、浓硫酸(2) 反应原理:C
2、H3CH2OHCH2CH2 + H2O副反应:2CH3CH2OHC2H5OH + 6H2SO4(浓)(3) 发生装置和收集装置:CH3CH2OCH2CH3 + H2O 6SO2+ 2CO2+ 9H2O发生装置:l + l收集装置:排水法g(圆底烧瓶、酒精灯、温度计等)(4) 尾气处理:点燃法(5) 注意事项:配制乙醇和浓硫酸体积比为 1:3 的混合液应注意:应将浓硫酸缓缓注入乙醇并不断摇匀。温度计水银球(或液泡)应插入反应混和液,液面以下,但不能接触瓶底,以便控制反应温度为170。反应时应迅速升温到 170。为防止加热过程中液体爆沸,应在反应液中加少许碎瓷片。22如控温不当,会发生副反应,是制
3、得的乙烯中混有 CO 、SO 、乙醚等杂质,必须通过浓 NaOH 溶液(或碱石灰)后,才能收集到比较纯净的乙烯。若实验时,已开始给浓硫酸跟乙醇的混合物加热一段时间,忽然记起要加碎瓷片,应先停止加热,冷却到室温后,在补加碎瓷片。3、乙炔的实验室制法(1) 反应原料:电石(主要成分为CaC2)、水(用饱和食盐水代替)(2) 反应原理:CaC2 + 2H2OCa(OH)2 + CHCH副反应: CaS + 2H2OCa(OH)2 + H2S Ca3P2 + 6H2O3Ca(OH)2 + 2PH3 Ca3As2 + 6H2O3Ca(OH)2 + 2AsH3(3) 发生装置和收集装置:第 1 页发生装置
4、:S + lg(广口瓶(或锥形瓶、烧瓶、大试管等)、分液漏斗等) 收集装置:排水法(4) 尾气处理:点燃法(5) 注意事项:不能用启普发生器制乙炔:a、反应产物 Ca(OH)2 微溶于水,呈糊状堵塞反应容器,使水面难以升降; b、反应速率快且放出大量的热,会损坏启普发生器。电石与水反应很剧烈,应选用分液漏斗,通过控制水流的速度,来控制产生乙炔的速度。电石与水反应剧烈,用饱和食盐水代替水可减缓反应速率,获得平稳的乙炔气流。由于电石中含有其他杂质(如: CaS、Ca3P2、Ca3As2 等)。使制得的乙炔中含有( H2S、PH3、AsH3等)难闻的气体。要想制得较纯净的 CHCH 可将气体通过盛有
5、 CuSO4 溶液的洗气瓶。4、石油的分馏(1) 反应原料:原油(2) 反应原理:利用加热和冷凝(蒸馏),把石油分成不同沸点范围的馏分。(3) 反应装置:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝器(冷凝管)、锥形瓶等。(4) 注意事项温度计水银球(或液泡)应位于蒸馏烧瓶支管口略低处,测定的是馏分蒸汽的温度。冷凝器中冷凝水的流向与气流反向相反,应从下口入水上口出水。为防止爆沸,反应混合液中需加入少量碎瓷片。5、苯与溴的反应(1) 反应原料:苯、纯溴、铁(2) 反应原理:(3)反应装置:S + lg (具支试管、(或锥形瓶、广口瓶、烧瓶、大试管等)、分液漏斗等)(4) 尾气处理:吸收法(用碱液吸收,一般用
6、NaOH 溶液)(5) 几点说明:将反应混合物倒入水中,呈褐色不溶于水的液体,是因为未反应的溴溶解在溴苯中的缘故,可用碱溶液(NaOH 溶液)反复洗涤在分液。不能用甲苯的方法来除去溴苯中溶解的溴,因为苯也能溶解溴苯。AgNO3 溶液中有浅黄色沉淀生成,说明有 HBr 气体生成,该反应应为取代反应。第 2 页若无吸收管,则 AgNO3 溶液中有浅黄色沉淀生成,不能说明该反应为取代反应,因为 Br2(g)溶于水形成溴水也能使 AgNO3 溶液中产生浅黄色沉淀。吸收管中 CCl4 的作用是吸收 Br2(g),防止对 HBr 检验的干扰。6、硝基苯的生成(1) 反应原料:苯、浓硝酸、浓硫酸(2) 反应
7、原理:(3) 反应装置:大试管、长玻璃导管、温度计、烧杯、酒精灯等(4) 注意事项:硝化反应一定要用浓硝酸和浓硫酸。实验中一定要严格控制温度,采取水浴加热。水浴温度不宜过高,如温度过高不仅会引起苯和硝酸的挥发,还会使浓硝酸分解产生 NO2 等,也容易生成较多的副产物二硝基苯(有剧毒)。因此控制好温度是做好本实验的关键。苯和混合酸是不互溶的,为了使反应进行得充分要不断振荡试管,并且加热十分钟,其目的也是为了使反应进行得更充分。纯净的硝基苯为无色油状的液体,密度比水大,又苦杏仁味,因混有少量NO2 而使制得的硝基苯呈淡黄色。硝基苯有毒,沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾
8、到皮肤上,应迅速用酒精擦洗,再用肥皂水洗净。7、石蜡的催化裂化(1)反应原料:石蜡、氧化铝(或分子筛) (2)原理:C H 高温 C H+ C H(3)反应装置:思考:1、氧化铝或分子筛的作用:2、装置中冷水的作用:3、装置中小试管中收集到的液体的成分及其性质?4、装置中小试管中的现象? 二、烃的衍生物的重要实验1、溴乙烷的水解(1)反应原料:溴乙烷、NaOH 溶液n 2n+2n1 2n1n2 2n2 +2(2)反应原理:CH3CH2Br + H2OCH3CH2OH + HBr(3)几点说明:溴乙烷在水中不能电离出 Br-,是非电解质,加 AgNO3 溶液不会有浅黄色沉淀生成。溴乙烷与 NaO
9、H 溶液混合振荡后,溴乙烷水解产生 Br-,但直接去上层清液加 AgNO3 溶液主要产生的是Ag2O 黑色沉淀,无法验证 Br-的产生。水解后的上层清液,先加稀硝酸酸化,中和掉过量的 NaOH,再加 AgNO3 溶液,产生浅黄色沉淀,说明有 Br-产生。2、乙醇钠的生成(1) 反应原料:乙醇、钠(2) 反应原理:2CH3CH2OH +2Na2CH3CH2ONa + H2(3)发生装置:S + lg(试管、(或锥形瓶、烧瓶等)、分液漏斗等)(4) 气体体积的测定:排水法(排出水的体积即为气体的体积)(5) 注意事项: 防止因气体受热膨胀,使得测得的体积偏大,应冷却至室温后读数。读数时多功能瓶与量
10、筒的液面要齐平(等高)。为防止冷却后,量筒中水倒流一部分进入中间的试剂瓶中,而使测得的体积偏大,应将量筒中的导管插入水面以下。读数时导管内水的体积不考虑在内,会影响测定结果。3、乙醇的催化氧化(1) 反应原料:乙醇、空气、铜丝(2) 反应原理:第 3 页(3) 反应装置:(气唧、硬质试管、酒精灯等)(4) 注意事项:该反应中 Cu 为催化剂,CuO 为中间物质。该反应放热,放出的热量足以维持反应继续进行。4、乙醛的银镜反应(1) 反应原料:2%AgNO3 溶液、2%稀氨水、乙醛稀溶液(2) 反应原理:CH3CHO +2Ag(NH3)2OHCH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O(
11、3) 反应装置:试管、烧杯、酒精灯、滴管银氨溶液的配置:取一支洁净的试管,加入1mL2%的硝酸银,然后一变振荡,一边滴入2%的稀氨水,直到产生的沉淀恰好溶解为止。(注意:顺序不能反)(4) 注意事项:配制银氨溶液时加入的氨水要适量,不能过量,并且必须现配现用,不可久置,否则会生成容易爆炸的物质。实验用的试管一定要洁净,特别是不能有油污。必须用水浴加热,不能在火焰上直接加热(否则会生成易爆物质),水浴温度不宜过高。如果试管不洁净,或加热时振荡,或加入的乙醛过量时,就无法生成明亮的银镜,而只生成黑色疏松的沉淀或虽银虽能附着在试管内壁但颜色发乌。实验完毕,试管内的混合液体要及时处理,试管壁上的银镜要
12、及时用少量的硝溶解,再用水冲洗。(废液不能乱倒,应倒入废液缸内)5、乙醛被新制的 Cu(OH)2 氧化(1)反应原料:10%NaOH 溶液、2%CuSO4 溶液、乙醛稀溶液(2)反应原理:CH3CHO + 2Cu(OH)2CH3COOH + Cu2O+ 2H2O(3) 反应装置:试管、酒精灯、滴管(4) 注意事项:本实验必须在碱性条件下才能成功。Cu(OH) 悬浊液必须现配现用,配制时 CuSO 溶液的质量分数不宜过大,且 NaOH 溶液应过量。若24CuSO4 溶液过量或配制的 Cu(OH)2 的质量分数过大,将在实验时得不到砖红色的 Cu2O 沉淀(而是得到黑色的 CuO 沉淀)。6、乙酸乙酯的制取实验(1) 反应原料:乙醇、乙酸、浓 H2SO4、饱和 Na2CO3 溶液(2) 反应原理:(3) 反应装置:试管、烧杯、酒精灯(4) 注意事项:浓 H2SO4 在反应中起催化剂、脱水剂、吸水剂的作用。饱和 Na2CO3 溶液的作用:a、中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠以便于文乙酸乙酯的气味; b、溶解挥发出来的乙醇;c、冷凝酯蒸汽且减小酯在水中的溶解度,以便于分层析出,分液。不能用 NaOH 溶液代替饱和 Na2CO3 溶液,因为乙酸乙酯在强碱 NaOH 存在下水解较彻底,几乎得不到乙酸乙酯。导管未插入液面以下,是为了防倒吸。第 4 页