有机化学制备实验一、知识回顾与记忆有机化学制备实验的基本步骤及实验装置：反应装置——回流（1）反应装置——回流（2）反应装置——回流（3）分离装置——蒸馏（1）分离装置——蒸馏（2）分离装置——分馏反应及蒸馏全套装置洗涤装置抽滤装置制乙烯简易装置制溴苯简易装置制乙酸乙酯简易装置二、方法掌握与训练以溴苯的制取为例理解有机制备实验的基本过程：1. 反应原理：其中铁粉作为催化剂，也可以用FeCl3作为催化剂。
若采用FeCl3作催化剂，反应必需加热。
为什么用铁粉作催化剂可以不必加热？2. 反应装置：有机反应的时间比较长，可以选用上述的那种装置进行反应？。
烧瓶中加入的物质为。
3. 反应后，反应容器中的混合物有，因此需要除杂分离，得到产品。
（1）抽滤：除去铁粉。
可以选用上述的那种装置？。
为什么用抽滤而不用过滤？。
（2）水洗：加入水，溶解FeCl3（或FeBr3）及部分尚未反应的Br2，用分液漏斗分离得到（上层、下层）液体。
（3）碱洗：加入2.5mol·L-1 NaOH溶液，除去溶解在产品中尚未反应的Br2，反应方程式为：。
用分液漏斗分离得到下层液体。
为什么不直接碱洗而先水洗？。
（4）水洗：再次水洗，除去。
（5）干燥：用CaCl2作为干燥剂，静置干燥，除去粗产品中少量的水分。
（6）蒸馏：得到的产品中溶解有部分尚未反应的苯，要用蒸馏操作进行分离。
将干燥后的粗产品滤入50mL的蒸馏烧瓶中，加入，用水浴蒸馏回收苯。
然后用石棉网小火加热继续蒸馏，当温度升至135℃时，改用空气冷凝管，收集140℃～170℃的馏分，将该馏分再次蒸馏，收集153℃～156℃的馏分，即得纯的溴苯。
三、能力提升与练习实验室制备1,2二溴乙浣的反应原理如下：①CH3CH2OH CH2===CH2 ②CH2===CH2＋Br2→BrCH2CH2Br（1,2－二溴乙烷）可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚用少量溴和足量的乙醇制备1,2－二溴乙烷的装置如下图所示：有关数据列表如下：（1）在此实验中，要迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要目的是______；a．引发反应b．加快反应速度c．防止乙醇挥发d．减少副产物乙醚生成（2）在装置C中应加入______，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；a．水b．浓硫酸c．氢氧化钠溶液d．饱和碳酸氢钠溶液（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是_____________________________________.（4）将1,2－二溴乙浣粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后产物应在________层(填“上”、“下”)；（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用______洗涤除去；a．水b．氢氧化钠溶液c．碘化钠溶液d．乙醇（6）若产物中有少量副产物乙醚，可用______的方法除去；（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是__________________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是__________________________________________。
【解析】（1）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水，生成乙醚。
（2）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应。
（3）乙烯和溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷为无色。
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大。
（5）常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O。
（6）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离。
（7）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却。
【答案】（1）d；（2）c；（3）溴的颜色完全褪去；（4）下；（5）b；（6）蒸馏；（7）乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞。
校本作业1．为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如图所示装置。
则装置A中盛有的物质是A．水B．NaOH溶液C．CCl4D．NaI溶液2．常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。
某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验步骤：①按体积比1：3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL；②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器；③向三颈瓶中加入混酸，并不断搅拌（磁力搅拌器已略去）；④控制温度约为50℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。
实验中可能用到的数据：请回答下列问题：（1）配制混酸的方法是。
反应中需不断搅拌，目的是。
（2）仪器A的名称是，使用该仪器前必须进行的操作是。
（3）若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是。
（4）分离反应后产物的方案如下：其中，操作1的名称为，操作2中需要使用下列仪器中的（填序号）。
a．冷凝管b．酒精灯c．温度计d．分液漏斗e．蒸发皿（5）该实验中一硝基甲苯的产率为（保留两位有效数字）。
（1）分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸，将浓硝酸倒入烧杯中，浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌（2分）使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成（2分）（2）分液漏斗（1分）检查是否漏液（1分）（3）温度过高，导致HNO3大量挥发（或其他合理答案）（2分）（4）分液（1分）abc（2分）（5）70%（3分）3．三苯甲醇(C6H5)3C-OH是一种重要的化工原料和医药中间体。
实验室合成三苯甲醇的实验装置如图所示。
已知：①过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应；②部分相关物质的沸点如下：物质沸点/℃三苯甲醇380乙醚34.6溴苯156.2③三苯甲醇的相对分子质量为260。
请回答下列问题：（1）装置中玻璃仪器B的名称为；装有无水CaCl2的仪器A的作用是。
（2）装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是；制取格氏试剂时要保持温度约为40℃，可以采用加热方式。
（3）制得的三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、氯化铵等杂质，可以设计如下提纯方案：其中，操作①的名称是；洗涤液最好选用（填字母序号）。
a．水b．乙醚c．乙醇d．苯检验产品已经洗涤干净的操作为。
（4）纯度测定：称取2.60 g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不反应），充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80 mL。
则产品中三苯甲醇的质量分数为。
(1)冷凝管（2分）防止空气中的水蒸气进入装置，使格式试剂水解（2分）（2）平衡压强，便于漏斗内试剂滴下水浴（3）蒸馏或分馏 A 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净（4）90%4．苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理（如图）：已知甲苯的熔点为﹣95°C，沸点为110.6°C，易挥发，密度为0.866g/cm3；苯甲酸的熔点为122.4°C，在25°C和95°C下溶解度分别为0.3g和6.9g．【制备产品】将30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高锰酸钾溶液在100°C下反应30min，装置如图1所示．（1）图中冷凝管的进水口为（填“a”或“b”）。
支管的作用是．（2）在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是（填字母）．A．50mL B．100mL C．200mL D．250mL相对于用酒精灯直接加热，用沸水浴加热的优点是．【分离产品】该同学设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯（如图2）．（3）操作Ⅰ的名称是；含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体甲苯，则操作Ⅱ的名称是．（4）测定白色固体的熔点，发现其在115°C开始熔化，达到130°C时仍有少量不熔．该同学推测白色固体是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确，请完成表中内容序号实验方案实验现象结论①将白色固体加入水中，加热溶解，．得到白色晶体和无色溶液╲②取少量滤液于试管中，．生成白色沉淀滤液含Cl﹣③干燥白色晶体，．白色晶体是苯甲酸【纯度测定】称取1.220g白色晶体，配成100mL甲醇溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol/LKOH标准溶液滴定，重复滴定四次，每次消耗的体积如下表所示。
第一次 第二次 第三次 第四次 体积（mL ）24.0024.1022.4023.90（5）滴定操作中，如果对装有KOH 标准溶液的滴定管读数时，滴定前仰视，滴定后俯视则测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．计算样品中苯甲酸纯度为 ． （1）分液（1分），分液漏斗、烧杯等（1分）；蒸馏（1分）（2）甲苯（1分）；酸性KMnO 4溶液（1分），溶液褪色（1分）（3） 序号 实验方案实验现象结论① 将白色固体B 加入水中加热，溶解，冷却结晶、过滤 得到白色晶体和无色溶液② 取少量滤液于试管中，滴入2-3滴硝酸酸化的AgNO 3溶液 生成白色沉淀滤液含有Cl - ③干燥白色晶体，加热使其融化，测其熔点熔点为122.4℃（2分）白色晶体是苯甲酸（4）(2.40×10-3×122×4)/1.22（2分）；96%（2分）5．溴乙烷是一种重要的有机化工原料，制备溴乙烷的原料有95% 乙醇、80%硫酸、研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片。
某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图。
该反应的原理如下：NaBr+H 2SO 4→NaHSO 4+HBr CH 3CH 2OH+HBr CH 3CH 2Br+H 2O数据如表： 物质 数据乙醇溴乙烷1，2﹣二溴乙烷乙醚浓硫酸密度/g ·cm -3 0.79 1.46 2.2 0.71 1.84 熔点（℃） ﹣130 ﹣119 9 ﹣116 10 沸点（℃）78.5 38.4 132 34.6 338 在水中的溶解度（g/100g 水） 互溶0.91417.5互溶请回答下列问题：（1）加入药品之前须做的操作是： ，实验进行的途中若发现未加入碎瓷片，其处理的方法是 ． （2）装置B 的作用是除了使溴乙烷馏出，还有一个目的是 ．温度计的温度应控制在 之间． （3）反应时有可能生成SO 2和一种红棕色气体，可选择氢氧化钠溶液除去该气体，有关的离子方程式是， 此操作可在 （填写玻璃仪器名称）中进行，同时进行分离。