同濟大學普通化學試驗基礎思考題答案及重點

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連續(xù)變化法測定協(xié)同物組成時，為什么說只有當金屬離子與配位體濃度之比恰好與協(xié)同物組成一致時，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，當配位體濃度與金屬離子濃度之比恰好達到計量點時協(xié)同物濃度達到最大值再參與過量也沒有多余的金屬離子與之絡合！！試驗十七乙酰苯胺的制備

除了醋酸酐外，還有哪些?；噭看穑撼Ｓ玫孽；噭┯校?/p>

酰氯，酸酐，羧酸，酯反應活性依次降低。此處已乙酰氯、乙酸酐、乙酸、乙酸酯來進行比較。乙酰氯反應速度最快，但價格昂貴，且易吸潮水解，因此應在無水條件下進行反應。醋酸酐試劑較貴，但反應迅速，副反應易發(fā)生。

醋酸試劑易得，價格低廉，但反應時間較長，適合大規(guī)模制備。乙酸酯反應活性很差，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猛烈，難以控制，易生成副反應。參與鹽酸后由于大部分苯胺生成苯胺鹽酸鹽，反應式如下：C6H5NH2+HCLC6H5NH2.HCL

此時只有少量的游離未成鹽苯胺和乙酸酐進行反應，使得反應比較緩和，且隨著反應的進行，平衡左移，使得反應一直在游離苯胺濃度較低的狀態(tài)下進行，反應易控制，且減少了副反應的發(fā)生。

用游離胺與純乙酸酐進行酰化時，常伴有N,N-二乙酰苯胺[ArN(COCH3)2]副產物的生成。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，調理溶液pH在其中進行?；?，由于酸酐的水解速度比?；俣嚷枚?，可以得到高純度的產物。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向左進行，是反應完全，提高產率。

3、若試驗自制的試問：乙酰苯胺熔點為113℃~114℃，所制得的苯胺純度如何？

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

本試驗在將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枯燥？為此你采取了什么措施？

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

一、試驗所用的玻璃儀器，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烘干，然后取出后放于枯燥箱內冷卻待用（也可取出后在儀器開口處用塞子塞緊，防止冷卻過程中玻璃壁吸附空氣中的水分）。二、試驗試劑溴苯需用無水CaCl2枯燥，再經(jīng)蒸餾純化，二苯酮須經(jīng)無水K2CO3枯燥（CaCl2會和二苯酮反應生成絡合物，故此處不用CaCl2而選用無水K2CO3），再經(jīng)蒸餾純化，市售乙醚需用壓鈉機壓入鈉絲，瓶口用帶有無水CaCl2枯燥管的橡皮塞塞緊，在遠離火源的陰涼處放置24小時，至無氫氣泡放出。

三、反應過程中，冷凝管及滴液漏斗上方與外界相通處均裝置無水CaCl2枯燥管，以保證明驗過程中空氣中水汽不會進入裝置內。。

2、本試驗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試劑的反應是一個放熱反應，易發(fā)生偶合等副反應，所以滴加溴苯、醚混合液時需控制滴加速度，不宜過快（過快參與會造成暴沸的現(xiàn)象），并不斷振搖。當反應開始后，應調理滴加速度，使反應物保持微沸為宜。補充思考題

1、試驗中加碘的作用？

答：在形成格氏試劑的過程中往往有一個誘導期，作用十分慢，所以對活性較差的鹵化物或

當反應不易發(fā)生時，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)反應發(fā)生，但誘導期過后反應變得十分猛烈，需要用冰水或冷水在反應器外面冷卻，使反應緩和下來。

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

3、用混合溶劑進行重結晶時，何時參與活性碳脫色？能否參與大量的不良溶劑，使產物全部析出？抽濾后的結晶應當用什么溶劑洗滌？

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

2）是可以參與不良溶劑。本試驗中是參與水，但是這樣做會破壞晶體的晶形。3）抽濾之后應仍用乙醇溶液進行洗滌。4、什么樣的有機物適合水蒸氣蒸餾？答：被提純化合物應具備以以下條件：（1）不溶或難溶于水；（2）在沸騰下與水不起化學反應；（3）在100℃左右，該化合物應具有一定的蒸氣壓（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物中或使有機物與水經(jīng)過共沸而蒸出的操作過程。）

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

（1）反應混合物中含有大量樹脂狀雜質或不揮發(fā)性雜質；（2）要求除去易揮發(fā)的有機物；

（3）從固體多的反應混合物中分開被吸附的液體產物；（4）某些有機物在達到沸點時簡單被破壞，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：

I-＋I2I3-

Br2在水中棕黃色或橙色，溶解度較?。?0C時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Cl2、Br2、Fe3+、和I2的氧化性強弱順序。從氧化性而論，Cl2Br2Fe3+I2，由Fe3+可以和I2反應而不能和Br2反應知氧化性介于兩者之間。

同主族元素單質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酸化它？

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

一般用硫酸酸化，用硝酸也無所謂，但鹽酸不行，會被KClO3氧化放出氯氣。

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

1、該試驗中，測定工作曲線時折射儀的恒溫溫度與測定樣品時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、過熱現(xiàn)象對試驗產生什么影響？如何在試驗中盡可能避免？答：假使產生過熱現(xiàn)象，會使液相線上移，相區(qū)變窄；可通過參與沸石的方法消除，參與時，應少量屢屢，防止沸石失效。3、在連續(xù)測定法試驗中，樣品的參與量應十分確切嗎？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’’、本試驗的誤差主要來源有哪些？答：組成測量：(1)工作曲線；(2)過熱現(xiàn)象、分餾效應；(3)取樣量。溫度測量：(1)加熱速度；(2)溫度計校正。淀粉指示劑應在鄰近終點前參與，而不能參與的過早，否則將有較多I2的與淀粉結合，這部分碘解離較慢而造成終點拖后。

碘量瓶用法：參與反應物后，蓋緊塞子，塞子外加上適量水作密封，防止碘揮發(fā)，靜置反應一定時間后，漸漸開啟塞子，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內進行，而溴酸鉀法、碘量法（滴定碘法）等需在碘量瓶中進行反應和滴定。碘量瓶（見圖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生成的氣體（I2，Br2）逸失。反應一段時間后，開啟瓶塞水即流下并可沖洗瓶塞和瓶壁接著進行滴定。錐形瓶和碘量瓶使用時，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，滴定時沿一個方向旋轉（瓶口不要碰見滴定管的尖端）。注意使用碘量瓶時，要把塞子用中指和無名指夾?。ㄒ妶D20）。有些樣品宜于在燒杯中進行滴定（例如高錳酸鉀法測定鈣）燒杯放在滴定臺上，滴定管尖嘴伸進燒杯1-2cm，并位于燒杯左邊，右手持玻璃棒攪動溶液，近終點時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在滴定過程中遇強酸而分解，S2O32-+2H+=S↓+H2SO3；②降低[Cr3+]，有利于終點觀測；

GC主要是利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異來實現(xiàn)混合物的分開，其過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，也叫滾動相）帶入色譜柱，柱內含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在滾動相和固定相之間形成分派或吸附平衡。但由于載氣是滾動的，這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的滾動，使樣品組分在運動中進行反復屢屢的分派或吸附/解吸附，結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。當組分流卓越譜柱后，馬上進入檢測器。檢測器能夠將樣品組分的與否轉變?yōu)殡娦盘枺娦盘柕拇笮∨c被測組分的量或濃度成正比。當將這些信號放大并記錄下來時，就是氣相色譜圖了。

（二）高效液相色譜的分開過程同其他色譜過程一樣，ＨＰＬＣ也是溶質在固定相和滾動相之間進行的一種連續(xù)屢屢交換過程。它借溶質在兩相間分派系數(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)別使不同溶質得以分開。

開始樣品加在柱頭上，假設樣品中含有３個組分，Ａ、Ｂ和Ｃ，隨滾動相一起進入色譜柱，開始在固定相和滾動相之間進行分派。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在固定相上滯留時間長，較晚流卓越譜柱。組分Ｂ的分派系數(shù)介于Ａ，Ｃ之間，其次個流卓越譜柱。若一個含有多個組分的混合物進入系統(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，達到分開之目的。

不同組分在色譜過程中的分開狀況，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，這是熱力學平衡問題，也是分開的首要條件。其次，當不同組分在色譜柱中運動時，譜帶隨柱長展寬，分開狀況與兩相之間的擴散系數(shù)、固定相粒度的大小、柱的填充狀況以及滾動相的流速等有關。所以分開最終效果則是熱力學與動力學兩方面的綜合效益。

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?；?，問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；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調理PH值，使之不至于過低導致乙酸酐分解，另一方面也使得已經(jīng)結合質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）。

1無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，好像有機試驗里面不知道雜質屬性的狀況下大多采用它。由于水的極性很大，在展開時很難操作。而且后來需要對提取液濃縮，有水的狀況下很難濃縮的。而且假使后來要用柱色譜分開的話，則一定不能含水，水會導致柱色譜失效

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溶劑，其結果是脂溶性色素被提取而水的存在使水溶性色素流失?？菰锸菫榱俗畲笙薅鹊靥崛∷猩?。

HCl和NaAc的目的:苯胺易氧化，試驗中要通過活性炭吸附提純，但活性炭也會吸附苯胺，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:調理pH值，使反應體系的酸堿度適合，從而減小產品溶解度，提高收率。3、一般而言，實測值接近標準值說明產品較純。但科學地說，即使熔點一致也不足以證明其絕對純凈，可以用紅外、核磁測試，假使與標準