有机化学(下)
实验操作考试试题,标准答案和评分标准
1. 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﹪
2. 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
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:
CH=CCOOHCH3与CH3CH2COOH
评分标准:装置70﹪,问题 30﹪
3. 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。
用Claisen酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯。 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,而无乙醇钠做催化剂了。 (1) 是乙酰乙酸乙酯的钠盐。 评分标准:装置70﹪,问题 30﹪
4 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?
1
答:
(1)由于乙酰乙酸乙酯的亚甲基上的氢活性很强,在醇钠存在时,乙酰乙酸乙酯将转化成钠盐,而成为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。再用饱和氯化钠溶液洗涤可降低产物的溶解度,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﹪
5. 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)芳香族伯胺很容易反应,在有机合成上为了保护氨基,要先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﹪
6. 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?
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﹪
7.. 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﹪
8. 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:
2
(1)反应液用乙醚萃取可使呋喃甲醇与呋喃甲酸分离。乙醚萃取得到糠醇。
(2)酸化可使呋喃甲酸钠转化为呋喃甲酸,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﹪
9. 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Skraun反应中,为何甘油的含量必须小与0.5%?浓硫酸、硝基酚的作用各司
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。硝基酚使弱氧化剂,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,可参与缩合反应。 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)试写出用对甲苯胺作原料,经Skraun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﹪
11. 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)苯胺中氨基较活泼,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,因为苯胺的—NH2上的H可以被磺酰基取代,生成磺酰胺。 评分标准:装置70﹪,问题 30﹪ 。
12. 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
3
pH=7~8? 答:
(1)同11.(1)。
NH2NH2(2)用碱中和时滤液中的盐酸,使
SO2NH2析出。但
SO2NH2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﹪
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? 答:
(1)因为Grignard易与水反应。
(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。评分标准:装置70﹪,问题 30﹪
安装制备三苯甲醇的实验装置,并回答下列问题: (1)本试验中溴苯滴加太快或一次加入,有何影? (2)制取Grignard试剂时,为何要加入碘? 答:
(1)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。(2)同21(2)。
评分标准:装置70﹪,问题 30﹪ 4
13. 14.