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十二、甲烷光照取代
十三、实验室制取乙烯
乙烯的实验室制法
1.
药品
:
乙醇
浓硫酸
2.
装置:圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、
集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管
3
.步骤:
(
1
)检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸
(体积比
1:3
)
的混合液约
20mL(
配置此混合液应
在冷却和搅拌下将
15mL
< br>浓硫酸满满倒入
5mL
酒精
<
/p>
中
)
,并放入几片碎瓷片。(温度计的水
银球要
伸
入液面以下
)
(
2
)加热,使温度
迅速
升到
170
℃,酒精便脱水
变成乙烯。
(3)
用排水集气法收集乙烯。
p>
(
4
)再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸
钾溶液,
观察现象。
(
5
)
先撤导管,后熄灯。
4.
反应原理:(分子内的脱水反应)
5.
收集气体方法:排水集气法(密度与空气相近)
6
.现象:
溶液变黑;气体使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色。
7.
注意点:
(
1
)乙醇和浓硫酸体积比为什么是
1:3
?
答:
浓硫酸是强氧化剂,
在此反应中氧化乙醇,
如果浓硫酸的量少
就会很快变为稀硫酸而达
不到实验效果。
(
2
)浓硫酸在反应中的作用?
答:
①催化剂
②脱水剂
(
3
)为什么要迅速升温到
170
p>
℃?
答:如果低于
170
℃会有很多的副反应发生。
如:分子之间的脱水反应
(
4
)为什么要加入碎瓷片?
答:防止溶液暴沸。
(
5
)为什么反应过程中溶液逐渐变黑?
答:①
(
< br>乙醇
+
浓硫酸
)
②
(
c+
浓硫酸)
(
6
)怎样证明生成气体乙烯中混有二
氧化硫气体?怎样除去二氧化硫气体?
答:①证明用品红溶液
②除去用
p>
NaOH
溶液
+
品
红溶液
(二氧化硫使溴水及酸性高锰酸钾溶液方程式)
十四、
实验室制取乙炔
(不能用启普发生器)
1.
药品:电石(离子化合物),水(
饱和食盐水
:水的百分含量降低从而降低反应速率)
2.
仪器:(氢气的制备装置)
分液漏斗
、烧瓶、
< br>
导管、试管、水槽
3.
步骤:
(
1
)
检验气密性。在烧瓶中放几小块碳化钙
,旋开分液漏斗活塞,使水慢慢滴下。
(
2
)
用排水集气法收集乙炔。
(
3
)
将纯净的乙炔分别通入盛有溴水及酸性
高锰酸钾溶液的试管中,观察现象。
4.
反应原理:(水解
/
取代反应)
5.
现象:
反应剧烈,生成大量气体。
6.
注意点:
(
1
)
<
/p>
为什么
不可以
使用启普发生器(在
试管口塞
上稀疏的
棉花
)?
答:①电石与水剧烈反应,很快成为
< br>粉末状
。
②反应为
放热
反应,气体体积快速增加,引起爆炸。
p>
③生成的氢氧化钙为
微溶
,成为
乳状
,会
堵
住试管口,气
体体积快速增加,引起爆炸。
(
2
)
乙炔的工业制法:
(
c+
生石灰)
(碳化钙
+
水)
十五、苯的硝化
1.
药品:浓硝酸浓硫酸
苯
水
2.
装置:铁架台、酒精灯、烧杯、温度计、试管、
单孔橡皮塞
3.
步骤:
(
1
)
<
/p>
取一只大试管,加入
1.5mL
浓硝酸和
2mL
浓硫酸(浓硫酸倒入浓硝酸中,并不断搅拌)摇匀,
冷却。
(
2
)
<
/p>
在混合酸中慢慢滴加
1mL
苯,并不断摇
动,
使其混合均匀。
(
3
)
p>
然后将试管放在
60
℃的水浴
中加热
10min
后,把混合物倒入另一只盛水的烧杯里。
4.
反应原理:
5.
现象:
将反应后的液体倒入盛冷水的烧杯中,可看到烧杯底部有
黄色油状物
生成,
有苦杏仁味
。
6.
注意点:
(
1
)
浓硫酸的作用:①催化剂
②脱水剂
(
2
)
导气管的作用:
冷凝回流
挥发的苯以及
浓硝酸,以提高原料的利用率。
(导气管越
长越好)
(
3
)
为什么要水浴加热?
(
要控制在
100
℃以下,均可采用水浴加热。如果超
过
100
℃,还可采用油浴
(0~300
℃
)
< br>、
沙浴温度更高
)
答:①
易于控制温度,受热均匀。
防止温度
过高引起硝酸
挥发、分解
。
②
防止苯的
挥发
。
③
高于
60
℃会有较多
< br>副反应
发生。
如:苯和浓硫酸
在
75-80
℃时会发生反应。(磺化反应)
< br>
会生成间二硝基苯。
(
4
)
为什么生成的硝基苯是黄色的?
答:
纯净的硝基苯应是无色的,而反应生成的硝基苯是混有混酸的
粗硝基苯
< br>。
怎样提纯?
答:用
5%NaOH
溶液洗涤。
再用蒸馏水洗涤。
然后用无水
CaCl
2
干燥。
最后粗硝基苯进行蒸馏
,
得到纯
硝基苯。
十六、苯与液溴反应
1.
药品:苯与液溴(体积比
4:1
)
铁丝球
四氯化碳
硝酸银溶液
氢氧化钠溶液
2
.装置:分液漏斗、具支试管、双球
U
形管、试管、导管<
/p>
3.
步骤:
(
1
)检验气密性。在具支试管内放入
铁丝球。
(
2
)去另一支试管将苯与液溴按体积比
4:1
混合。在分
液漏斗里加入
2.5mL
< br>混合液,在双球
U
形管里注入四氯化
碳,导管通入硝酸银溶液的试管里。
(
1
)
开启活塞,逐渐加入苯和液溴的混合液。
(
2
)
反应后将具支试管里的液体倒入盛有氢氧化钠的溶
液的烧杯里。
4.
反应原理:
5.
现象:
1)
液体轻微翻腾,有气体逸出
;
2)
烧瓶底部有
褐色
不溶于水的液体
;
3)
双球
U
形管中的溶液
分层
,下层为棕黄色液体。
4)
试管中生成
浅黄色沉淀
。
5)
氢氧化钠溶液中成为无色液体,并分为两层。
6.
注意点:
(
1
)
反应中的催化剂是什么?
答:铁与液
溴反应生成的
溴化铁
是催化剂。
2Fe
+ 3Br
2
=
2FeBr
3
(
2
)
溴苯的物理性质?
答:溴苯是无色无
味的不溶于水、密度比水大的液体。(溴溶于苯和溴苯)
(
3
)
1.
为什么反应生成的溴苯为棕色的?
答:反应生成的溴苯中溶有液溴。
2
.
怎样
提纯
?
①
倒入氢氧化钠溶液中(除去溴)
②
分液
③
蒸馏(先逸出的是苯)
(
4
)
<
/p>
双球
U
形管中四氯化碳的作用?
答:
除去
混在放出气
体中的
溴蒸气
。
(
5
)
试管中的硝酸银溶液的作用?
答:验
证生成物中由溴化氢,
证明此反应是取代反应
。
(
6
)
如何防止倒吸现象?
答:用双球
p>
U
形管或导管口贴近液面(不伸入)。
十六、
乙醛的银镜反应
实验器材
试管,酒精灯,烧杯,石棉网,三角架,
葡萄糖
溶液,氨水,硝酸银溶液。
实验方法
在洁净的试管里加入
1mL2%
p>
的硝酸银溶液,再加入氢氧化钠水溶液,然后一边
摇动试管,可以看
到黑色沉淀。再一边逐滴滴入
2%
的稀氨水,直到最初产生的沉
淀
恰好溶解为止(这时得到的溶液叫
银氨溶液
< br>).
乙醛的银镜反应:再
滴入
3
滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看
p>
到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。(在此过程中,不要晃动试管,否则只
会看到黑色沉淀而无银镜。)
葡萄糖的银镜反应:滴入一滴管的葡萄糖溶液,振荡后把试管
放在热水中温热。
不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。反应本质
p>
这个反应里,硝
酸银与氨水生成的银氨溶
液中含有氢氧化二氨合银,这是一种弱氧化剂,它能把乙醛
氧化成乙
(
即
-H
被氧化成
-OH)
酸,乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵,而银离子被
还原成金属银。
实验现象
还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜,这个反应叫银镜反应。
银镜反应的现象
反应方程式
CH3CHO+2Ag(
NH3)2OH→
(水浴△)
CH3COONH4+2Ag↓+
3NH3↑+H
2O
备注:
原理是银氨溶液的弱氧化性。
本试验
可以使用其他有还原性的物质代
替乙醛,例如葡萄糖(与乙醛相似,也有醛基)等。
p>
甲醛(可看作有两个醛基)的
话被氧化成
碳酸铵(
NH4
)
2CO3
。
C6H12O6+2Ag(NH3)2OH-
---
→
(水浴加热)
C
6H11O5COONH2+3NH3+2Ag↓+H2O
葡萄糖的反应方程式
若要体现出葡萄
糖内
部的结构以及断键情况:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag(NH3)2
OH→(
水浴加热)
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-
CHOH-
COONH2+2Ag↓+3NH3+H
2O
反应条件
碱性条件下,水浴加热:
1.
甲醛、乙醛、乙二醛等等各种醛类
即含有醛基(比如各种醛,以及甲酸某酯
等
)
2.
甲酸及其盐,如
HCOOH
、
HC
OONa
等等
3.
甲酸
酯,如甲酸乙酯
HCOOC2H5
、甲酸丙酯
< br>HCOOC3H7
等等
4.
葡萄
糖、
麦芽糖
等分子中含醛基的糖
清洗方法
实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管,再用蒸馏水清洗
实验后可以用硝酸来清洗试管内的
银镜
,
硝酸可以
氧化银
,生成硝酸银,一氧化
氮和水
工业应用
主要用于制镜工业,同时用于在工业实验室中的有机物原料的
浓度鉴别
注意事项
:
乙醛的银镜反应
1
.不能用
久置起沉淀的乙醛。因为乙醛溶液久置后易发生聚合反应。在室温和有少量硫酸
存在时,
能生成三聚乙醛;在
0
℃或
0
℃以下,则聚合成四聚乙醛。三聚乙醛是微溶于水的
液体,四聚乙醛是不
溶于水的固体,聚合后的乙醛不发生乙醛的特性反应。
聚合后
的乙醛可通过加酸、加热来解聚。
方法是:把乙醛聚合物收集起来,加少量硫酸并加
p>
热蒸馏,馏出物用水吸收,即得乙醛溶液,这时就可用于乙醛特性反应的实验了。
2
.所用银氨溶液必
须随用随配,不可久置,不能贮存。因为溶液放置较久,会析出黑色的
易爆炸的物质一氮
化三银沉淀
(
Ag3N
)
,
该物质哪怕是用玻璃棒刮擦也会引起其分解而爆炸。
这一沉淀在干燥时受振动也会发生猛烈爆炸。
3
.做银镜反应用的试管必须十分洁净,这是实验成功的一个关键。若试管
不清洁,还原出
来的银大部分呈疏松颗粒状析出,
致使管壁上所
附的银层不均匀平整,
结果就得不到明亮的
银镜,
而是一层不均匀的黑色银粒子。
为保证实验效果,
事
先最好将试管依次用热硝酸、
10
%
的
NaOH
溶液洗涤后,
再用蒸馏水冲洗
干净。
(
一般用热碱液洗,
自来水洗,
蒸馏水洗即可。
)
用热的
NaOH
溶液洗涤试管,可以除去试管中的油污,保证试管的清洁。
试管一定不能用洗液
(
重铬酸钾溶液用硫酸酸化
)
来洗,否则在做银镜反应实验时会
出现绿色
溶液。因为重铬酸钾是强氧化剂,很容易氧化乙醛,而自身变成绿色的
Cr3+
的溶液。
4
.银氨溶液与滴入的乙醛混合均匀并温热时,不要再摇动试管
。此时若摇动试管或试管不
够洁净,生成的将是黑色疏松的银沉淀
(
也算成功,但不美观
)
而不是光亮
的银镜。
5
.做银镜反应的实验时,
AgNO3
溶液的浓度不宜大小,以
AgNO3
的质量分数为
2
%~
4
%
为宜。
6
.制备银氨溶液
时不能加入过量的氨水。滴加氨水的量最好以最初产生的沉淀在刚好溶解
与未完全溶解之
间。
这是因为,
一方面银氨溶液中如果有过量的
NH3
,
银离子会被过度地络
合,
降低银氨溶液的氧化能力;
另一方面氨水过量会使试剂不太
灵敏,
且能生成在受热或撞
击时会引起爆炸的物质。
有人建议,滴加氨水直到沉淀消失时,最后加一滴
NaOH
溶液。
在制备银氨溶液时
,
一般用稀氨水而不用浓氨水。
这是因为在配制银氨溶液时,<
/p>
若氨水太浓,
NH3
容易过量,使
Ag+
过度地被络合,降低银氨溶液的氧化能力。
7
.反应必须在水浴中进行加
热,不要用火焰直接加热,否则有可能发生爆炸。在水浴加热
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