同濟(jì)大學(xué)普通化學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)思考題答案及重點(diǎn)

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連續(xù)變化法測(cè)定協(xié)同物組成時(shí)，為什么說(shuō)只有當(dāng)金屬離子與配位體濃度之比恰好與協(xié)同物組成一致時(shí)，協(xié)同物的濃度最大？

在參與的配體濃度小于金屬離子的時(shí)候連續(xù)參與生成的協(xié)同物越多所以濃度是一直上升的，當(dāng)配位體濃度與金屬離子濃度之比恰好達(dá)到計(jì)量點(diǎn)時(shí)協(xié)同物濃度達(dá)到最大值再參與過(guò)量也沒(méi)有多余的金屬離子與之絡(luò)合??！試驗(yàn)十七乙酰苯胺的制備

除了醋酸酐外，還有哪些?；噭?？答：常用的?；噭┯校?/p>

酰氯，酸酐，羧酸，酯反應(yīng)活性依次降低。此處已乙酰氯、乙酸酐、乙酸、乙酸酯來(lái)進(jìn)行比較。乙酰氯反應(yīng)速度最快，但價(jià)格昂貴，且易吸潮水解，因此應(yīng)在無(wú)水條件下進(jìn)行反應(yīng)。醋酸酐試劑較貴，但反應(yīng)迅速，副反應(yīng)易發(fā)生。

醋酸試劑易得，價(jià)格低廉，但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，適合大規(guī)模制備。乙酸酯反應(yīng)活性很差，故不經(jīng)常采用。

2、參與HCl和醋酸鈉CH3COONa的目的是什么？

答：苯胺直接和乙酸酐作用反應(yīng)猛烈，難以控制，易生成副反應(yīng)。參與鹽酸后由于大部分苯胺生成苯胺鹽酸鹽，反應(yīng)式如下：C6H5NH2+HCLC6H5NH2.HCL

此時(shí)只有少量的游離未成鹽苯胺和乙酸酐進(jìn)行反應(yīng)，使得反應(yīng)比較緩和，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，平衡左移，使得反應(yīng)一直在游離苯胺濃度較低的狀態(tài)下進(jìn)行，反應(yīng)易控制，且減少了副反應(yīng)的發(fā)生。

用游離胺與純乙酸酐進(jìn)行?；瘯r(shí)，常伴有N,N-二乙酰苯胺[ArN(COCH3)2]副產(chǎn)物的生成。參與醋酸鈉可以和生成的醋酸組成醋酸-醋酸鈉的緩沖溶液，調(diào)理溶液pH在其中進(jìn)行?；捎谒狒乃馑俣缺弱；俣嚷枚?，可以得到高純度的產(chǎn)物。參與醋酸鈉還可以將HCL中和掉，使得鹽酸鹽的可逆平衡反應(yīng)向左進(jìn)行，是反應(yīng)完全，提高產(chǎn)率。

3、若試驗(yàn)自制的試問(wèn)：乙酰苯胺熔點(diǎn)為113℃~114℃，所制得的苯胺純度如何？

答：純乙酰苯胺的熔點(diǎn)為114.3℃，若試驗(yàn)室自制的乙酰苯胺熔點(diǎn)為113℃~114℃，說(shuō)明里面可能含有少量雜質(zhì)，但純度已經(jīng)很高。

本試驗(yàn)在將Grignard試劑加成物水解前的各步中，為什么使用的藥品儀器均需絕對(duì)枯燥？為此你采取了什么措施？

Grignard試劑的制備必需在無(wú)水條件下進(jìn)行，所用儀器和試劑均需枯燥，由于微量水分的存在抑制反應(yīng)的引發(fā)，而且會(huì)分解形成的Grignard試劑而影響產(chǎn)率。試驗(yàn)采取的方法有：

一、試驗(yàn)所用的玻璃儀器，包括三頸瓶，冷凝管，滴液漏斗等在使用前均需洗凈并于烘箱內(nèi)烘干，然后取出后放于枯燥箱內(nèi)冷卻待用（也可取出后在儀器開(kāi)口處用塞子塞緊，防止冷卻過(guò)程中玻璃壁吸附空氣中的水分）。二、試驗(yàn)試劑溴苯需用無(wú)水CaCl2枯燥，再經(jīng)蒸餾純化，二苯酮須經(jīng)無(wú)水K2CO3枯燥（CaCl2會(huì)和二苯酮反應(yīng)生成絡(luò)合物，故此處不用CaCl2而選用無(wú)水K2CO3），再經(jīng)蒸餾純化，市售乙醚需用壓鈉機(jī)壓入鈉絲，瓶口用帶有無(wú)水CaCl2枯燥管的橡皮塞塞緊，在遠(yuǎn)離火源的陰涼處放置24小時(shí)，至無(wú)氫氣泡放出。

三、反應(yīng)過(guò)程中，冷凝管及滴液漏斗上方與外界相通處均裝置無(wú)水CaCl2枯燥管，以保證明驗(yàn)過(guò)程中空氣中水汽不會(huì)進(jìn)入裝置內(nèi)。。

2、本試驗(yàn)中溴苯參與太快或一次參與，有什么不好？

C6H5-Br+Mg→C6H5-Mg-Br

由于制備Grignard試劑的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，易發(fā)生偶合等副反應(yīng)，所以滴加溴苯、醚混合液時(shí)需控制滴加速度，不宜過(guò)快（過(guò)快參與會(huì)造成暴沸的現(xiàn)象），并不斷振搖。當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后，應(yīng)調(diào)理滴加速度，使反應(yīng)物保持微沸為宜。補(bǔ)充思考題

1、試驗(yàn)中加碘的作用？

答：在形成格氏試劑的過(guò)程中往往有一個(gè)誘導(dǎo)期，作用十分慢，所以對(duì)活性較差的鹵化物或

當(dāng)反應(yīng)不易發(fā)生時(shí)，可采用參與少許碘粒或事先已制好的Grignard試劑或者加熱引發(fā)反應(yīng)發(fā)生，但誘導(dǎo)期過(guò)后反應(yīng)變得十分猛烈，需要用冰水或冷水在反應(yīng)器外面冷卻，使反應(yīng)緩和下來(lái)。

2、如二苯酮和乙醚中含有乙醇，對(duì)反應(yīng)有何影響？答：乙醇分子中有活潑的羥基，不利于格氏試劑的生成。

3、用混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，何時(shí)參與活性碳脫色？能否參與大量的不良溶劑，使產(chǎn)物全部析出？抽濾后的結(jié)晶應(yīng)當(dāng)用什么溶劑洗滌？

答：1）待溶質(zhì)完全溶解時(shí)，參與補(bǔ)充的乙醇后再加活性炭，這樣既可以避免溶質(zhì)未完全溶解時(shí)，活性炭會(huì)大量吸附，又可以避免活性炭引起暴沸；

2）是可以參與不良溶劑。本試驗(yàn)中是參與水，但是這樣做會(huì)破壞晶體的晶形。3）抽濾之后應(yīng)仍用乙醇溶液進(jìn)行洗滌。4、什么樣的有機(jī)物適合水蒸氣蒸餾？答：被提純化合物應(yīng)具備以以下條件：（1）不溶或難溶于水；（2）在沸騰下與水不起化學(xué)反應(yīng)；（3）在100℃左右，該化合物應(yīng)具有一定的蒸氣壓（一般不小于1.33KPa，10mmHg）。（水蒸氣蒸餾是將水蒸氣通入不溶于水的有機(jī)物中或使有機(jī)物與水經(jīng)過(guò)共沸而蒸出的操作過(guò)程。）

5、什么狀況下可以利用水蒸氣蒸餾進(jìn)行分開(kāi)提純？答：水蒸氣蒸餾常用于以下幾種狀況：

（1）反應(yīng)混合物中含有大量樹(shù)脂狀雜質(zhì)或不揮發(fā)性雜質(zhì)；（2）要求除去易揮發(fā)的有機(jī)物；

（3）從固體多的反應(yīng)混合物中分開(kāi)被吸附的液體產(chǎn)物；（4）某些有機(jī)物在達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)簡(jiǎn)單被破壞，采用水蒸氣蒸餾可在100℃以下蒸出。

1、I2在水、氯化鉀溶液和四氯化碳中的溶解狀況和顏色如何？溴在水和四氯化碳中的溶解狀況和顏色又如何？

答：碘在不同溶劑中所形成溶液的顏色隨相劑不同而有區(qū)別。碘僅微溶于水（100克水在常溫下能溶解約0.02克碘），得到黃色到棕色溶液。碘易溶于有機(jī)溶劑中，在四氯化碳溶劑中呈紫紅色且溶解度很大（碘在四氯化碳中的溶解度(25℃)是2.9g）。

在KI中顏色不定，一般是紫紅色且隨I2的量增多顏色加深，溶解度較大，主要是發(fā)生了反應(yīng)：

I-＋I(xiàn)2I3-

Br2在水中棕黃色或橙色，溶解度較小（20C時(shí)溴在水中的溶解度是3.38克/100克水）；在CCl4中為橙紅色或黃色，溶解度較大。

2、總結(jié)Cl2、Br2、Fe3+、和I2的氧化性強(qiáng)弱順序。從氧化性而論，Cl2Br2Fe3+I2，由Fe3+可以和I2反應(yīng)而不能和Br2反應(yīng)知氧化性介于兩者之間。

同主族元素單質(zhì)從上到下氧化性依次降低，

3、氯酸鹽在什么條件下有明顯的氧化性？能否選用硝酸或鹽酸來(lái)酸化它？

氯酸鹽在酸性環(huán)境下氧化性較強(qiáng)，大大大于其在中性和堿性中的氧化性。

一般用硫酸酸化，用硝酸也無(wú)所謂，但鹽酸不行，會(huì)被KClO3氧化放出氯氣。

.本試驗(yàn)在測(cè)定雙液系的沸點(diǎn)和組成時(shí)，每次參與沸點(diǎn)儀中的兩種液體是否應(yīng)按記錄表規(guī)定確切計(jì)量？本試驗(yàn)在測(cè)定雙液系的沸點(diǎn)和組成時(shí)，每次參與沸點(diǎn)儀中的兩種液體是否應(yīng)按記錄表規(guī)定確切計(jì)量？為什么？答案：答案：不必，雖然不同組成雙液系的沸點(diǎn)和氣、液相組成是不同的，但都在同一氣、液相線上。

1、該試驗(yàn)中，測(cè)定工作曲線時(shí)折射儀的恒溫溫度與測(cè)定樣品時(shí)折射儀的恒溫溫度是否需要保持一致？為什么？答：因溶液的折射率是溫度的函數(shù)，溫度不同，折射率不同，因此，二者的溫度必需一致。2、過(guò)熱現(xiàn)象對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？如何在試驗(yàn)中盡可能避免？答：假使產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，會(huì)使液相線上移，相區(qū)變窄；可通過(guò)參與沸石的方法消除，參與時(shí)，應(yīng)少量屢屢，防止沸石失效。3、在連續(xù)測(cè)定法試驗(yàn)中，樣品的參與量應(yīng)十分確切嗎？為什么？答：因氣、液相的濃度均是從工作曲線中查出的，因此樣品的參與量不需確切。3’、若樣

品的參與量十分確切，液相濃度能否直接計(jì)算？答：因氣相空間較大，樣品揮發(fā)較多，而且氣相與液相組成不同，使液相組成改變，所以不能直接計(jì)算液相組成。另外，氣相和液相取樣量較多，也影響溶液的組成。3’’、本試驗(yàn)的誤差主要來(lái)源有哪些？答：組成測(cè)量：(1)工作曲線；(2)過(guò)熱現(xiàn)象、分餾效應(yīng)；(3)取樣量。溫度測(cè)量：(1)加熱速度；(2)溫度計(jì)校正。淀粉指示劑應(yīng)在鄰近終點(diǎn)前參與，而不能參與的過(guò)早，否則將有較多I2的與淀粉結(jié)合，這部分碘解離較慢而造成終點(diǎn)拖后。

碘量瓶用法：參與反應(yīng)物后，蓋緊塞子，塞子外加上適量水作密封，防止碘揮發(fā)，靜置反應(yīng)一定時(shí)間后，漸漸開(kāi)啟塞子，讓密封水沿瓶塞流入錐形瓶，再用水將瓶口及塞子上的碘液洗入瓶中。

錐形瓶和碘量瓶的使用方法滴定尋常都在錐形瓶?jī)?nèi)進(jìn)行，而溴酸鉀法、碘量法（滴定碘法）等需在碘量瓶中進(jìn)行反應(yīng)和滴定。碘量瓶（見(jiàn)圖19）是帶有磨口玻璃塞和水槽的錐形瓶，喇叭形瓶口與瓶塞柄之間形成一圈水槽，槽中參與純水便形成水封，可防止瓶中溶液反應(yīng)生成的氣體（I2，Br2）逸失。反應(yīng)一段時(shí)間后，開(kāi)啟瓶塞水即流下并可沖洗瓶塞和瓶壁接著進(jìn)行滴定。錐形瓶和碘量瓶使用時(shí)，左手控制滴定管，右手控制錐形瓶或碘量瓶，右手拇指在前，食指和中指在后，拿緊錐形瓶，滴定時(shí)沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)（瓶口不要碰見(jiàn)滴定管的尖端）。注意使用碘量瓶時(shí)，要把塞子用中指和無(wú)名指夾?。ㄒ?jiàn)圖20）。有些樣品宜于在燒杯中進(jìn)行滴定（例如高錳酸鉀法測(cè)定鈣）燒杯放在滴定臺(tái)上，滴定管尖嘴伸進(jìn)燒杯1-2cm，并位于燒杯左邊，右手持玻璃棒攪動(dòng)溶液，近終點(diǎn)時(shí)所加的半滴溶液可用玻璃棒下端輕輕沾落，在浸入溶液中攪勻。圖19碘量瓶圖20用碘量瓶滴定時(shí)瓶塞的處理（2）滴定前將溶液稀釋以降低酸度，①以防止Na2S2O3在滴定過(guò)程中遇強(qiáng)酸而分解，S2O32-+2H+=S↓+H2SO3；②降低[Cr3+]，有利于終點(diǎn)觀測(cè)；

GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的分開(kāi)，其過(guò)程如圖氣相分析流程圖所示。

待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣，也叫滾動(dòng)相）帶入色譜柱，柱內(nèi)含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在滾動(dòng)相和固定相之間形成分派或吸附平衡。但由于載氣是滾動(dòng)的，這種平衡實(shí)際上很難建立起來(lái)。也正是由于載氣的滾動(dòng)，使樣品組分在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行反復(fù)屢屢的分派或吸附/解吸附，結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流卓越譜柱，而在固定相中分派濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流卓越譜柱后，馬上進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器能夠?qū)悠方M分的與否轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，而電信號(hào)的大小與被測(cè)組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號(hào)放大并記錄下來(lái)時(shí)，就是氣相色譜圖了。

（二）高效液相色譜的分開(kāi)過(guò)程同其他色譜過(guò)程一樣，ＨＰＬＣ也是溶質(zhì)在固定相和滾動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)屢屢交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分派系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的區(qū)別使不同溶質(zhì)得以分開(kāi)。

開(kāi)始樣品加在柱頭上，假設(shè)樣品中含有３個(gè)組分，Ａ、Ｂ和Ｃ，隨滾動(dòng)相一起進(jìn)入色譜柱，開(kāi)始在固定相和滾動(dòng)相之間進(jìn)行分派。分派系數(shù)小的組分Ａ不易被固定相阻留，較早地流卓越譜柱。分派系數(shù)大的組分Ｃ在固定相上滯留時(shí)間長(zhǎng)，較晚流卓越譜柱。組分Ｂ的分派系數(shù)介于Ａ，Ｃ之間，其次個(gè)流卓越譜柱。若一個(gè)含有多個(gè)組分的混合物進(jìn)入系統(tǒng)，則混合物

中各組分按其在兩相間分派系數(shù)的不同先后流卓越譜柱，達(dá)到分開(kāi)之目的。

不同組分在色譜過(guò)程中的分開(kāi)狀況，首先取決于各組分在兩相間的分派系數(shù)、吸附能力、親和力等是否有差異，這是熱力學(xué)平衡問(wèn)題，也是分開(kāi)的首要條件。其次，當(dāng)不同組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)時(shí)，譜帶隨柱長(zhǎng)展寬，分開(kāi)狀況與兩相之間的擴(kuò)散系數(shù)、固定相粒度的大小、柱的填充狀況以及滾動(dòng)相的流速等有關(guān)。所以分開(kāi)最終效果則是熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)兩方面的綜合效益。

制取乙酰苯胺用的是苯胺先與HCl作用，然后參與了醋酸酐和NaAc?；瑔?wèn)HCl與NaAc是和作用？鹽酸是提供酸性環(huán)境，由于乙酸酐在酸性條件下才能與苯胺正常反應(yīng)；而由于乙酸酐在酸性條件下極易水解，因此需要參與乙酸鈉來(lái)調(diào)理PH值，使之不至于過(guò)低導(dǎo)致乙酸酐分解，另一方面也使得已經(jīng)結(jié)合質(zhì)子形成正離子的苯胺緩慢釋放出游離的苯胺（苯胺離子與乙酸酐不反應(yīng)）。

1無(wú)水硫酸鈉有猛烈的吸水性，吸水后常以水合物形式存在,如十水硫酸鈉(Na2SO410H2O,俗稱芒硝)。因此它能枯燥提取液，好像有機(jī)試驗(yàn)里面不知道雜質(zhì)屬性的狀況下大多采用它。由于水的極性很大，在展開(kāi)時(shí)很難操作。而且后來(lái)需要對(duì)提取液濃縮，有水的狀況下很難濃縮的。而且假使后來(lái)要用柱色譜分開(kāi)的話，則一定不能含水，水會(huì)導(dǎo)致柱色譜失效

2.植物色素主要有脂溶性色素與水溶性色素兩類。植物色素提取多用乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑，其結(jié)果是脂溶性色素被提取而水的存在使水溶性色素流失。枯燥是為了最大限度地提取所有色素。

HCl和NaAc的目的:苯胺易氧化，試驗(yàn)中要通過(guò)活性炭吸附提純，但活性炭也會(huì)吸附苯胺，為減少原料損失，利用苯胺堿性，使其與酸易生成鹽（溶于水），而避免被吸附。

2、NaAc的目的:調(diào)理pH值，使反應(yīng)體系的酸堿度適合，從而減小產(chǎn)品溶解度，提高收率。3、一般而言，實(shí)測(cè)值接近標(biāo)準(zhǔn)值說(shuō)明產(chǎn)品較純。但科學(xué)地說(shuō)，即使熔點(diǎn)一致也不足以證明其絕對(duì)純凈，可以用紅外、核磁測(cè)試，假使與標(biāo)準(zhǔn)