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最新基础化学实验实验原理及思考题

最新基础化学实验实验原理及思考题
最新基础化学实验实验原理及思考题

邻二氮菲分光光度法测定微量铁

一、 实验原理

控制变量法:测量所需波长、有色物质的稳定性、溶液酸度、显色剂用量、溶剂、反应温度、干扰离子的影响。邻二氮菲与Fe 2+生产红色配合物的最大吸收峰在510nm 处。

Fe 2++

3N

N N N

3

Fe 2+

红色配合物

二、 实验步骤

1、显色反应的实验条件

(1)测定Fe 3+标准溶液的测量波长与吸光度曲线

(2)显色剂用量与吸光度曲线

2、试样中铁含量的测定

三、数据处理

Fe 含量的计算:

5.00

对应的微克数e 标准曲线ρFe F (μg ·mL -1) 四、 思考题

1、在加入显色剂之前加入盐酸羟胺溶液的目的是什么?

答:工业盐酸中含有Fe2+和Fe3+,而Fe3+能与邻二氮菲生成淡蓝色配合物,故在加入显色剂之前,应用盐酸羟胺(NH2OH ?HCl)将Fe3+还原为Fe2+,然后,进行铁的总量的测定。

2、若用配制已久的盐酸羟胺溶液,有何影响?

答:盐酸羟胺是将Fe3+还原成Fe2+,如果配制已久,还原能力减弱,就会使部分铁离子得不到还原,造成分析结果偏小。

3、显色时,加还原剂、缓冲溶液、显色剂的顺序可否颠倒?为什么?

答:不能,盐酸羟胺(NH2OH ?HCl)是用来将Fe3+还原为Fe2+,邻二氮菲是显色剂,乙酸钠用来调节酸度(若酸度较高反应进行较慢,酸度太低则Fe2+水解,影响显色)。

水中微量氟的测定

思考题

用氟电极测得的是F -离子的浓度还是活度?如果要测定F -离子的浓度,该怎么办?

答:在没有加入总离子强度缓冲液(即TISAB )时,测量的数值都是离子活度。如果在测量时,加入了TISAB ,可以在测量过程中保持离子强度的稳定性,这时所测的数值就是氟离子浓度。

蒸馏及沸点的测定

一、实验原理

蒸馏:根据混合物中各组分的蒸气压的不同而达到分离的目的。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域(沸点至少相差300C的两种物质才能进行有效分离)。

沸点:液体的饱和蒸气压等于外界压强时,大量气泡从液体内部溢出,即液体沸腾,此时的温度称为溶液的沸点。液体的沸点跟外部压强有关。

意义:沸点的测定可以鉴定液体有机化合物或其纯度(有固定沸点的液体不一定都是纯液态化合物)。

二、思考题

1、蒸馏时加入沸石的作用?若蒸馏前忘记加沸石,能否立即将沸时加入将近沸腾的液体中?重新蒸馏时,用过的沸石能否继续使用?

答:加沸石以防爆沸。若加热前忘加沸石,应使液体稍冷后补加(接近沸点温度时不能补加!),然后继续加热。若中途因故停止蒸馏,烧瓶中原有沸石不能延用,应重新加入沸石。

2、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1~2滴/秒为宜?

答:蒸馏速度过快,会使蒸汽过热,破坏气-液平衡,影响分离效果。

熔点的测定

一、实验原理

1、熔点:当固体物质加热到一定温度时,从液体转变为液体,此时的温度称为熔点。

2、纯净的固体化合物一般都有固定的熔点,固-液两相间的变化非常敏锐,从初溶到全溶的温度范围一般不超过0.5-1oC(除液晶外)。当混有杂质后熔点降低,溶程增长。

意义:①可以定性的鉴定一个固体有机物②可以估计出有机物的纯度。

二、思考题

1、若样品研磨得不细,对装样品有什么影响?对测定有机物的熔点数据是否可靠?

答:样品研得不细或装得不实,这样样品颗粒之间空隙较大,其空隙之间为空气所占据,而空气导热系数较小,会导致熔距加大,测得的熔点数值偏高。

2、加热的快慢为什么会影响熔点?什么情况下可快?什么情况下要慢?

答:加热太快,则热浴体温度大于热量转移到待测样品中的转移能力,而导致测得的熔点偏高,熔距加大。达到距熔点20℃之前可快,之后以1℃~2℃/min的速度上升,接近熔点时,0.2℃~0.3℃/min为宜。

3、可否用第一次测定时已熔化的的有机物和毛细管再做第二次测定?为什么?

答:不能。因为有些物质可能已经分解,有些物质则可能转变为具有不同熔点的其它结晶体,使所测数据产生偏差。

柱色谱分离染料

一、实验原理

从柱顶加入样品,溶液经过表面积很大、经过活化的多孔或粉状固体固定相(吸附剂,如Al2O3、硅胶)时,由于各组分吸附能力不同,向下移动的速度也不同,从而形成不同色带,继续洗脱,即可分别洗出。

二、 思考题

1、柱色谱填装及加样时应注意什么问题?

答:色谱柱应装填得均匀紧密,不能有气泡,亦不能出现松紧不匀和断层现象,否则会影响色带的齐整。

2、分离过程中,为什么不能让柱内的液体流干和不让柱内留有气泡?

答:吸附剂变干会发生龟裂,使吸附剂不均匀,影响吸附效果;进气泡,影响分离出峰效果。

纸色谱分离氨基酸

一、 实验原理

以纸为载体,以纸上所含水分或其他物质为固定相,含有一定水分的有机溶剂作为流动相,利用样品中各组分的溶解度不同,移动速度不同。极性小易与水结合,移动距离近,反之,距离远,从而达到分离的目的。

二、 思考题

1、R f 的含义?怎样计算?

答:各组分相对位置的表示方法(比移值R f ),两组分?R f 越大越易分离

心的距离

溶剂上升前沿至原点中点中心的距离溶质最高浓度中心至原f R 2、为什么要含有一定比例的水分,为什么要在密闭的容器中进行?

答:因为固定相就是水,如果展开剂里含有水,增大其在水中的溶解度,有利于展开。展开剂大多为类似石油醚之类的挥发性物质,如果不密闭,展开剂挥发掉,液面降低,爬板速度也会受影响,不容易展开。

【实验结论】

通过实验可以知道每种氨基酸的在扩展剂中的移动速率是不相同的,利用每种氨基酸在纸上的位置不同可以计算出氨基酸的R f 值。和标准的R f 值对比,得出氨基酸种类。

乙酸乙酯的合成

一、 实验原理

在少量酸(H 2SO 4或HCl )催化下,羧酸和醇反应生成酯,这个反应叫做酯化反应(Esterification)。质子活化的羰基被亲核的醇进攻发生加成,在酸作用下脱水成酯。

CH 3COOH +CH 3CH 2OH

CH 3COOCH 2CH 3H 2O

+CH 3CH 223CH 2OCH 2CH 3H 2O +CH 3CH 2OH 24H 2O +CH 2CH 2主反应:副反应:

二、 思考题

1、酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行? 答:酯化反应为可逆反应,反应进行慢且需要酸催化。为提高产率,本实验中采用增加醇的用量、不断将产物酯和水蒸出、加大浓硫酸用量的措施,使平衡向右移动。

O C OH

O

H 2、饱和CaCl 2溶液洗涤的目的是什么?

答:酯层中含有少量未反应的乙醇,由于乙醇和CaCl 2作用生成CaCl 2?4H 2O 结晶化物,所以使用饱和CaCl 2除去少量未反应的乙醇。

3、可能副反应?粗乙酸乙酯主要杂质?如何除去?

答:副反应见原理。杂质有少量乙醇、乙醚、水和HAc 。由于乙醚沸点低,在多次洗涤中,极易挥发掉;使用饱和Na 2CO 3溶液洗涤除去乙酸;紧跟着用饱和NaCl 溶液洗涤除去残留的Na 2CO 3溶液,然后用饱和CaCl 2溶液直接洗涤除去少量的乙醇。

4、能否用浓NaOH 溶液代替饱和碳酸钠溶液来洗涤蒸馏液?

答:不可以,使用浓NaOH 溶液可以使乙酸乙酯发生水解,降低产率。

5、酯层用饱和Na 2CO 3溶液洗涤过后,为什么紧跟着用饱和NaCl 溶液洗涤,而不用CaCl 2溶液直接洗涤?

答:当酯层用饱和Na 2CO 3溶液洗涤过后,若紧接着就用饱和CaCl 2溶液直接洗涤,有可能产生絮状的CaCO 3沉淀,使进一步分离变得困难,故在这步操作之间必须水洗一下。由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,为了尽可能减少由此而造成的损失,所以采用饱和食盐水进行洗涤。

6、浓硫酸的作用是什么?

答:在酯化反应中,浓硫酸起催化和吸水作用。

乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备

一、 实验原理

水杨酸分子中含—OH 、—COOH 双官能团。本实验采用以强酸硫酸为催化剂,以乙酸酐为乙酰化试剂,与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯。

二、 思考题

1、加入浓硫酸的目的是什么?

答:浓硫酸作为催化剂。 水杨酸形成分子内氢键,阻碍酚羟基酰化作用。 水杨酸与酸酐直接作用须加热至150~160℃才能生成乙酰水杨酸, 如果加入浓硫酸(或磷酸),氢键被破坏,酰化作用可在较低温度下进行,同时副产物大大减少。

2、本实验中可产生什么副产物?如何除去?

答:副产物包括水杨酸、水杨酰水杨酸、水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。用NaHCO 3溶液,副产物聚合物不能溶于NaHCO 3溶液,而乙酰水杨酸中含羧基,能与NaHCO 3 溶液反应生成可溶性盐;水杨酸可以在各步纯化过程和产物的重结晶过程中被除去。

3、反应容器为什么要干燥无水?

答:以防止乙酸酐水解转化成乙酸

4、在H 2SO 4存在下,水杨酸和甲醇反应会得到什么产品?

答:酯化反应,生成水杨酸甲酯。

从茶叶中提取咖啡因

一、实验原理

含结晶水的咖啡因加热到100℃时即失去结晶水,并开始升华,120℃时升华显著,178℃时很快升华。用95%乙醇在脂肪萃取器中提取茶叶中的咖啡因,将不溶于乙醇中纤维素和蛋白质等分离.需用少量溶剂就能将化合物从固体物质中萃取出来。所得萃取液中除了咖啡因外,还含有叶绿素、丹宁及其水解物等。

二、思考题

1、为什么提取出的咖啡因呈绿色?

答:因为提取出的粗咖啡因中含有叶绿素。

2、采取哪些措施可提高咖啡因的收率?

答:通过少量多次萃取来实现。

3、除升华提纯外,还有哪些方法可以提纯?

答:还可以用重结晶、离子交换、柱层析等方法提纯。

富马酸二甲酯的合成

一、实验原理

顺丁烯二酸酐(马来酸酐)在水解过程中,当无异构化催化剂存在时,生成马来酸,有异构化催化剂时,生成富马酸。顺丁烯二酸酐与甲醇醇解生成马来酸二甲酯,再异构化生成富马酸二甲酯。

二、思考题

1、实验中甲醇过量数倍有何作用?

答:使马来酸酐反应充分,提高马来酸酐的转化率,从而提高产率。

2、本实验中为什么要用NaHCO3调节溶液的pH值?

答:使用NaHCO3可以除去乙酸,同时保护酯基不会被水解掉。临床输血知识

一.输血认识的误区

(一)输全血与输成分血

1.全血并不全,一旦离开血液循环到体外,就开始发生变化。由于全血里的各个成分需要的保存条件不同,所以不可能用一种保存液对血液中各个有效成分都起到保存作用。

2.全血在贮存一周后,由白细胞,红细胞,血小板等碎片形成的微聚物会通过输血器进入人体血液循环,阻塞毛细血管,造成肺微血管栓塞。

3.由于全血中含有各种细胞的抗原,如红细胞抗原,白细胞抗原和血小板抗原等,增加了自身免疫反应发生的危险。

4.全血可同时提高血液携氧能力和补充血容量,适用于血容量不足且有进行性出血的急性大量出血患者,对于血容量正常的贫血患者,输注全血后,增加的血容量要24小时后才能恢复到原来水平,所以有增加循环负荷的危险

(二)新鲜血与库存血

1.新鲜血只是一个相对的概念,对于不同保质时间的血液成分来说有不同的意义

2.刚采出来的血液输给患者是不安全的,因为一天时间里来不及做乙肝,丙肝,艾滋,梅毒等疾病的检测。另外,在血液保存过程中也可以使一些病原体如疟疾原虫,梅毒螺旋体等灭活死亡,因此比输注新鲜血液要安全。

二.概述

(一)定义

1.全血

全血是由血细胞(红细胞、白细胞及血小板)及血浆(内含免疫球蛋白、白蛋白、凝血因子等)组成。他们具有运输、调节、免疫、防御及止血功能,并能维持细胞内外平衡和缓冲作用

2.成分输血

成分输血就是把全血(包括血细胞和血浆)用物理或和化学的方法分离并制成各种较浓和较纯的制品,根据患者病情需要输给相应的血液成分。

(二)分类

浓缩红细胞,悬浮红细胞,少白细胞红细胞

红细胞洗涤红细胞,冰冻红细胞,辐照红细胞,血细胞:白细胞年轻红细胞

血小板

血液成分血浆:新鲜冰冻血浆,普通冰冻血浆

白蛋白,血浆蛋白溶液,正常人免疫球蛋白,特

异性免疫球蛋白,丙球,冷沉淀,各种凝血因子血浆蛋白成分:和抗凝血酶ш浓缩剂等

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