选考化学有机化学的基础实验基本技能问题有哪些?
高中 来源:网络 编辑:小蜜蜂 2020-05-05 11:53:40

  化学的学习上分为几个部分,其中比较难的部分有机化学和氧化还原反应是很多同学反映比较难的部分,本次浙江秦学教育小编也给大家分享一下选考化学中,有机化学中的基础实验基本技能问题以及简答的部分。这部分的内容在历年的选考中都是常考的考点,而且灵活性是非常大的,因此在这部分的内容中大家一定要非常的熟悉并且能够消化吸收和掌握。下面我们先来一起看看。

  1、有机化学反应加热有哪些方法?

  答:有机反应一般不能直接用明火加热,因为许多有机物易挥发、易燃,容易造成安全问题;另外仪器也容易受热不均匀而破裂。

  如果要控制加热的温度,增大受热面积,使反应物质受热均匀,避免局部过热而分解,石棉网加热仍很不均匀,故在减压蒸馏、或回流低沸点易燃物等操作中不能适用,最好用适当的热浴加热。

  (1)水浴:适用于加热温度不超过100℃的反应。如果加热温度在90℃以下,可浸在水中加热。如果加热温度在90-100℃时,可用沸水浴或蒸汽浴加热。

  (2)油浴:加热温度在100℃-250℃时,可用油浴。油浴的优点是可通过控温仪使温度控制在一定范围内,容器内的反应物料受热均匀。容器内的反应温度一般要比油浴温度低20℃左右。常用的油类有液体石蜡、植物油、硬化油、硅油和真空泵油,后两者在250℃以上时仍较稳定。

  (3)砂浴:当加热温度必须达到数百度以上时,往往使用砂浴。将清洁而又干净的细砂平铺在铁盘上,反应容器埋在砂中,在铁盘下加热,反应液体就间接受热。

  (4)熔盐浴:当反应温度在几百度以上时,也可采用熔盐浴加热。熔盐在700℃以下是稳定的,但使用时必须小心,防止溅到皮肤上造成严重的烧伤。

  (5)电热套:电热套加热已成为实验室常用的加热装置。尤其在加热和蒸馏易燃有机物时,由于它不是明火,因此具有不易引起着火的优点,热效率也高。加热温度可通过调压器控制,最高温度可达400℃左右。

  2、沸石的作用是什么,什么时候需要加沸石?

  答:沸石就是未上釉的瓷片敲碎而成的小粒。它上面有很多毛细孔,当液体加热时,能产生细小的气泡,成为沸腾中心。这样可以防止液体加热时产生过热现象,防止暴沸,使沸腾保持平稳。

  一般加热回流、蒸馏、分馏、水蒸汽发生器产生水蒸汽都需要加沸石。但减压蒸馏、水蒸气蒸馏、电动搅拌反应不需要加沸石。

  在一次持续蒸馏时,沸石一直有效;一旦中途停止沸腾或蒸馏,原有沸石即失效,再次加热蒸馏时,应补加新沸石。如果事先忘了加沸石,决不能在液体加热到沸腾时补加。因为这样会引起剧烈暴沸,使液体冲出瓶外,还容易发生着火事故。故应该在冷却一段时间后再补加。

  3、无水CaCl2是有机合成中常用的干燥剂,请问在干燥哪些物质时,不能用无水CaCl2做干燥剂。

  答:由于醇、酚、胺类物质能与CaCl2形成络合物,故无水CaCl2不能干燥这些物质。由于工业CaCl2中含有氢氧化钙和氧化钙,故也不能干燥酸类物质。

  4、什么时候用回流冷凝装置,操作时有哪些注意事项?

  答:很多有机反应在室温下,反应速度很慢或难以进行。为了使反应尽快地进行,常常需要使反应物质较长时间保持沸腾。在这种情况下,就需要使用回流冷凝装置,使蒸气不断地在冷凝管内冷凝后返回反应器中,以防止反应瓶中的物料逃逸损失。

  回流装置一般用球形冷凝管,自下而上通冷却水,水流速度不必很快。物料加量一般约占反应瓶容量的1/3至1/2,最多不超过2/3。

  回流前,一般应先加入沸石。根据瓶内液体的沸腾温度,可选用水浴、油浴、电热套加热或石棉网直接加热等方式。在条件允许时,一般尽量不要采用隔石棉网直接用明火加热。

  回流的速率应控制在液体蒸气不超过两个球为宜。

  如果反应体系需要隔绝潮气,可在冷凝管上口装一个无水氯化钙干燥管。如果回流中有有害气体放出,要在冷凝管上口装一气体吸收装置。

  5、简述蒸馏的意义。

  答:蒸馏是分离和提纯液态有机化合物的最常用的方法之一。应用这一方法,不仅可以把挥发性物质与不挥发性物质分离,还可以把沸点相差较大的物质以及有色杂质等分离。

  6、蒸馏装置包括哪几个部分,安装与使用时有哪些注意事项? 蒸馏装置主要包括蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计、直形冷凝管、接液管和接受瓶。

  安装时,有以下注意事项:

  (1)一般的安装顺序是自下而上,从左到右安装。先固定热源的高度,以它为基准,再顺次安装其它仪器。

  (2)不允许铁夹子直接夹玻璃仪器,应在夹子上衬垫橡皮、石棉等,以防止夹破仪器。

  (3)常压蒸馏装置必须与大气相通。

  (4)蒸馏瓶中的物料量应占蒸馏瓶容积的1/3~2/3。

  (5)温度计安装的标准高度是:水银球的上端应与蒸馏头支管的下沿在一条水平线上。

  (6)一般蒸馏时,要加沸石。在一次持续蒸馏时,沸石一直有效;一旦中途停止沸腾或蒸馏,原有沸石即失效,再次加热蒸馏时,应补加新沸石。如果事先忘了加沸石,决不能在液体加热到沸腾时补加。因为这样会引起剧烈暴沸,使液体冲出瓶外,还容易产生着火事故。故应该在冷却一段时间后再补加。

  (7)蒸馏的产品如果没干燥彻底,会有前馏分,应另瓶接收,接收产品的瓶子应事先称重。

  (8)当蒸馏沸点高于140℃的物质时,应该换用空气冷凝管。

  7、使用分液漏斗洗涤和萃取时,有哪些注意事项?

  答:使用分液漏斗洗涤和萃取时,有以下注意事项:

  (1)分液漏斗在长期放置时,为防止盖子的旋塞粘接在一起,一般都衬有一层纸。使用前,要先去掉衬纸,检查盖子和旋塞是否漏水。如果漏水,应涂凡士林后,再检验,直到不漏才能用。涂凡士林时,应在旋塞上涂薄薄一层,插上旋转几周;但孔的周围不能涂,以免堵塞孔洞。

  (2)萃取时要充分振摇,注意正确的操作姿势和方法。

  (3)振摇时,往往会有气体产生,要及时放气。

  (4)分液时,下层液体应从旋塞放出,上层液体应从上口倒出。

  (5)分液时,先把顶上的盖子打开,或旋转盖子,使盖子上的凹缝或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,以便与大气相通。

  (6)在萃取和分液时,上下两层液体都应该保留到实验完毕。以防止操作失误时,能够补救。

  (7)分液漏斗用毕,要洗净,将盖子和旋塞分别用纸条衬好。

  8、分液漏斗和滴液漏斗在使用上有什么区别?

  答:分液漏斗主要用于分离和萃取液体有机物质。而滴液漏斗主要用于反应时滴加反应物料。滴液漏斗分为球形滴液漏斗和恒压滴液漏斗。球形滴液漏斗的旋塞下面有一个小玻璃泡,通过它可以观察和控制滴加速度。恒压滴液漏斗适用于滴加低沸点易挥发、不能与空气接触的物料。

  9、直形冷凝管和空气冷凝管在使用上有什么区别?

  答:直形冷凝管主要用于蒸馏;球形冷凝管主要用于回流,它的内夹层为球状,增加了冷却的面积。但不能用于蒸馏,因为在小球部会残留物料。

  10、蒸馏和分馏的主要区别是什么?

  答:普通蒸馏法只能分离液体和不挥发的物质、或混合物中各组分沸点相差较大的液体。如果混合物中各组分的沸点相差不太大,用普通蒸馏法就难以分开,这时就需要用分馏方法进行分离。

  分馏的原理就是在分馏柱中进行多次气化和冷凝,相当于进行多次的蒸馏,而把各组分分开。分馏的效率视分馏柱的类型和高度而定。目前,最精密的分馏设备能把沸点相差1-2℃的混合物分开。

  11、测定有机化合物熔点的目的是什么?

  答:测定有机化合物熔点的目的是初步鉴定有机化合物,并能初步判断其纯度。因纯度越高,距标准值越接近,熔程越小。

  12、在什么情况下可考虑用水蒸汽蒸馏法纯化?

  答:当反应混合物为粘稠状或树脂状,不能用一般的蒸馏、结晶、萃取等方法纯化时,可考虑用水蒸汽蒸馏法纯化。

  13、被蒸馏的物质必须满足什么条件才能用水蒸气蒸馏法纯化?

  答:被蒸馏的物质必须具备下列条件,才能用水蒸气蒸馏法纯化:

  1. 在100℃左右具有一定的蒸气压(一般不小于1.33kPa)。

  2. 在沸腾下长时间与水共存而不起化学变化。

  3. 不溶或几乎不溶于水,这样便于产物的分离。

  14、在制备正溴丁烷时,其粗产品中可能含有哪些杂质? 如何除去?

  答:在制备正溴丁烷时,其粗产品中可能含有未反应的正丁醇、副反应生成的正丁醚、溴、水等。

  正丁醇和正丁醚可用等体积的浓硫酸除去;水洗是除去硫酸;NaHCO3洗涤是进一步除去残余的硫酸;第二次水洗是洗涤残余的NaHCO3,在这一步加入亚硫酸氢钠还可除去生成的溴;无水CaCl2干燥是除去残余的水。

  15、色谱法分离混合物的基本原理是什么?

  答:色谱法分离混合物的基本原理是利用混合物中各组分在固定相中吸附能力的大小或在流动相中溶解性能的大小(即分配比)不同,使混合物溶液流经固定相时,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分分开。

  16、色谱分析的意义是什么,有哪些色谱方法?

  答:色谱分析是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。

  色谱法根据组分在固定相中的作用原理不同分为:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱等。根据操作条件的不同分为:柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱等。

  17、薄层色谱法在分离无色物质时,常用的有哪些显色方法?

  答:常用以下几种显色方法:

  1. 特殊显色剂显色法:即选用能与待测物质发生显色的特殊显色剂配成溶液进行喷洒显色。

  2. 浓硫酸显色法:某些物质如糖类,能被浓硫酸氧化而显黑色斑点。

  3. 荧光显色法:该法又分为两种方法,一是分离具有荧光的物质,用一般的层析板,在荧光灯下,被测物质呈荧光斑点。二是分离不具有荧光的物质,用含有荧光剂的物质作薄层板,在荧光灯下,薄板呈发亮的荧光,而被测物质呈暗色斑点。

  4. 碘蒸气显色法:很多有机物质能与碘蒸气作用而显棕色斑点。

  18、有机合成中,往往由于氧化等副反应会生成少量有色物质,请问,这些有色物质可用什么办法除去?

  答:加入适量活性炭,加热煮沸5-10分钟,然后热过滤,即可除去。

  19、重结晶是用什么原理进行的?

  答:固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有关,一般温度升高,溶解度增大。若把样品溶解在热溶剂中达到饱和,冷却时由于溶解度的降低,溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同,可使被提纯物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,从而达到提纯的目的。

  20、制备乙酸乙酯时,提高产率的措施有哪些?

  答:让乙醇过量,边反应边蒸出反应生成的酯和水,使平衡向右移动。

  21、粗乙酸乙酯纯化时,分别用饱和Na2CO3溶液洗涤、饱和食盐水洗涤、饱和CaCl2溶液洗涤、无水硫酸镁干燥,请说明各步处理的目的是什么?

  答:用饱和Na2CO3洗涤是除去乙酸。饱和食盐水洗涤是洗残余的Na2CO3。饱和CaCl2溶液洗涤是除去乙醇。无水硫酸镁干燥是除去残余的水。

  22、升华法纯化固体物质时,必须满足什么条件?升华法有什么特点?

  答:被升华的物质只有在其熔点温度以下具有相当高的蒸气压(高于2.67kPa),才可用升华法纯化。

  升华可除去不挥发的杂质,常可得到较高纯度的产物,但其操作时间长,损失也较大,在实验室里只适用于较少量物质的纯化。

  23、减压蒸馏是分离提纯有机化合物的一种重要方法,请问它特别适用于哪些物质的纯化?

  答:减压蒸馏特别适用于那些在常压蒸馏时,未达到沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质的纯化。也适应于那些沸点较高,常压不容易蒸出的物质的蒸馏。

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