巩固练习_研究有机化合物的一般步骤和方法_基础
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现吨市安达阳光实验学校课时作业(五)A组—基础巩固一、有机物分离、提纯仪器、药品的使用1.下图所示是分离混合物时常用的主要仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是( )A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤B.蒸馏、过滤、萃取、蒸发C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏解析依次为蒸馏烧瓶、漏斗、分液漏斗、蒸发皿。
答案B2.下列各组液体混合物,可以用分液漏斗分离的是( )A.乙醇和水B.溴乙烷和水C.乙醇和乙酸D.苯和四氯化碳解析可用分液漏斗分离的液体互不相溶,A、C、D三项中的两种物体可以互溶,B项中的两种物质互不相溶,可用分液漏斗分离。
答案B二、有机物分离、提纯的方法3.下列各组混合物中,可用重结晶的方法分离的是( )A.酒精和水的混合物B.汽油和植物油的混合物C.木炭粉和水的混合物D.食盐和硝酸钾的混合物解析酒精和水混溶,采用蒸馏的方法分离,A项错误;汽油和植物油均为难溶于水的液体,不能采用重结晶法分离,B项错误;木炭难溶于水,分离木炭粉与水的混合物,采用过滤的方法即可,C项错误;食盐和硝酸钾均溶于水,硝酸钾溶解度受温度变化影响较大,而氯化钠溶解度受温度变化影响较小,可以用重结晶的方法将它们分离,D项正确。
答案D4.现有一瓶物质甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下:A.萃取法B.升华法C.蒸馏法D.分液法解析甲和乙都是有机物,两者为液体,互溶且都溶于水,所以采用蒸馏的方法分离。
答案C5.欲从碳酸钙和硝酸钾的混合物中除去碳酸钙,正确的操作是( )A.过滤—溶解—结晶B.溶解—结晶—过滤C.溶解—过滤—结晶D.过滤—结晶—溶解解析将粉末置于烧杯中,加入热水搅拌,趁热过滤掉碳酸钙,冷却结晶析出硝酸钾。
答案C6.“分子筛”,顾名思义就是可以将分子分开的“筛子”。
它在有机化学工业和化学工业上得到了广泛的用。
下列分离物质的方法同上述漫画所揭示的分离原理相同的是( )A.萃取B.分液C.蒸馏D.过滤解析由漫画可以看出,“分子筛”实际上是利用分子颗粒大小不同来进行分离提纯的,小分子能够通过“分子筛”,而大分子不能通过“分子筛”。
研究有机化合物的一般步骤和方法用第一步是确定问题。
在研究有机化合物之前,需要明确研究的目标和问题。
这可能是合成其中一种化合物,研究其化学性质或探索其应用等。
第二步是实验设计。
基于确定的问题,研究者需要设计实验方案。
这包括选择适当的合成方法、合成试剂和条件,以及确定适当的分析方法。
第三步是合成。
根据实验设计,研究者将开始合成目标化合物。
有机合成可以采用多种方法,如传统的有机合成反应、催化反应等。
在合成中需要考虑合成路线的选择、反应条件的优化等。
第四步是分离和纯化。
合成后的产物中通常会存在未反应试剂和副产物等杂质。
因此,需要对产物进行分离和纯化。
分离可以采用物理方法,如萃取、析出、晶体化等。
纯化则可以采用重结晶、柱色谱、高效液相色谱等分离技术。
第五步是表征。
对于合成后的纯化产物,需要对其进行表征。
这包括确定物质的外观、熔点、沸点、密度等物理性质,以及测定其元素成分、功能团等化学性质。
第六步是谱图分析。
对于有机化合物的结构确定,谱图分析是非常重要的。
常用的谱图包括核磁共振谱(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
这些谱图可以提供有机分子的结构信息。
最后一步是结构确定。
基于前面的实验结果和谱图分析,研究者可以准确确定化合物的结构。
这通常包括通过利用谱图数据的结构解析软件进行计算预测,与数据库对比进行验证等手段。
除了上述步骤和方法外,研究中还需要注意实验过程中的安全操作,确保实验的可重复性和结果的可靠性。
此外,如果合成的目标化合物具有潜在的应用价值,还需要进行相关的应用评价和实验验证。
总之,研究有机化合物的一般步骤和方法涉及到确定问题、实验设计、合成、分离和纯化、表征、谱图分析以及结构确定等多个方面。
通过系统的实验和分析,可以准确确定有机化合物的结构,并进一步开展相关的性质和应用研究。
第一章:认识有机化合物——考点四研究有机物的一般步骤和方法知识回顾一、研究有机化合物的基本步骤在化学上,要鉴定和研究未知有机化合物的结构与性质,必须得到纯净的有机物,下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:二、分离、提纯有机化合物的常用方法提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。
分离、提纯有机物的常用方法有蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等。
分离、提纯有机物的常用方法实验方法实验原理实验相关内容蒸馏利用有机物与杂质沸点的差异(一般约大于30℃),将有机物蒸出,然后冷却得到产品蒸馏操作时需注意两点:①温度计水银球要置于蒸馏烧瓶支管口处;②冷凝管中水的流向与蒸气在冷凝管中的流向相反重结晶(重点)利用有机物与杂质在溶剂中溶解度的不同,使有机物多次从溶液中析出的过程重结晶可分为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶三个步骤,其首要工作是选择合适的溶剂,要求:①杂质在此溶剂中溶解度很大或很小,易于除去;②被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大萃取液液萃取是利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
固液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程分液漏斗是萃取常用的玻璃仪器,萃取分液后,应从下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
色谱法利用吸附剂对不同有机物吸附作用不同,分离、提纯有机物的方法常用的吸附剂有碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等要点解释:(1)蒸馏是物理变化。
(2)蒸馏时接收汽凝液的容器应用小口容器(如锥形瓶),以减少汽凝液的挥发。
(3)萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。
三、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析:用化学方法鉴定有机物分子的元素组成,以及分子内各元素原子的质量分数,这就是元素的定性、定量分析。
研究有机化合物的一般步骤和方法1.化合物合成:有机化合物的合成是研究有机化合物的首要步骤。
化合物的合成通常基于已有的化合物合成路线,也可以根据需要进行新的合成路径的设计。
常用的有机合成方法包括:催化反应、导向合成、环化反应、加成反应、氧化还原反应等。
2. 结构鉴定:鉴定有机化合物的结构是研究有机化合物的重要环节。
常用的结构鉴定方法包括:核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等。
这些技术可以提供有关分子中原子连接方式和官能团的信息。
3.形态表征:除了结构鉴定外,有机化合物的形态表征也是研究的重要内容。
常用的表征方法包括:X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等。
这些手段可以提供关于化合物的晶体结构、形貌和尺寸信息。
4. 性质研究:有机化合物的研究还包括对其性质的研究。
例如,热稳定性、溶解性、热导率、光学性质等。
这些性质的研究通常通过热重分析、差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、紫外可见光谱(UV-Vis)等方法来完成。
5.反应机理研究:了解有机化合物的反应机理对于研究其应用有重要意义。
反应机理研究通常通过实验和计算化学手段来实现。
实验方法包括动力学研究、反应中间体的生成和检测等。
计算化学方法包括分子轨道理论、密度泛函理论等。
综上所述,研究有机化合物的一般步骤和方法包括合成化合物、结构鉴定、形态表征、性质研究和反应机理研究。
这些方法的选用根据研究目的和化合物的特性而定,综合运用这些方法可以为有机化合物的研究提供全面的信息。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法一、物质的分离和提纯有什么区别?分别有哪些方法?1.物质的分离是把混合物的各种物质分开的过程,分开以后的各物质应该尽量减少损失,而且是比较纯净的。
(1)物理方法有:过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、分液、萃取、渗析、溶解、盐析、汽化、洗气等。
(2)化学方法有:加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱溶解或中和、络合、水解、化学方法洗气等。
2.物质的提纯将某物质中的杂质,采用物理或化学方法除掉的过程。
它和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复。
(1)物质提纯的原则①不增:是指在提纯过程中不增加新物质②不减:指在提纯过程中不减少被提纯物③易分离:指被提纯物与杂质易分离④易复原:是指在提纯过程中被提纯物转变成了其他物质时,应容易将其恢复到原来的状态。
(2)提纯的方法①杂转纯:将要除去的杂质变为被提纯物,这是提纯物质的最佳方案。
如除去Na2CO3中混有的NaHCO3,可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3。
②杂变沉:加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀。
③化为气:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。
如食盐水中混有Na2CO3,可加盐酸使CO2-3变为CO2逸出。
④溶剂分:加入一种溶剂将杂质或被提纯物质萃取出来。
如用CCl4可将碘从水中萃取出来。
特别提醒依据被提纯物质的性质,选择适当的物理方法和化学方法可以解决有机物的分离提纯问题。
在分离和提纯时要注意以下几点:①除杂试剂需过量;②过量试剂需除尽;③除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
二、物质分离和提纯的常用方法1.有机物组成元素的推断 一般来说,有机物完全燃烧后,各元素的对应产物为:C ―→CO 2,H ―→H 2O ,Cl ―→HCl 。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO 2和H 2O ,其有机物组成元素可能为C 、H 或C 、H 、O 。
2.有机物分子式的确定 (1)燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系,利用原子个数守恒来求出1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量,从而求出分子式。
研究有机化合物的一般步骤和方法有机化合物广泛应用于化学、医学、食品、石油、塑料等领域。
其研究方法多种多样,但一般可以从以下几个方面入手。
1. 确定化合物的化学结构有机化合物的化学结构是研究有机化合物的基础。
其确定方法主要包括核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、质谱(MS)等。
在确定化合物结构时,需要进行碳谱(13C-NMR)、氢谱(1H-NMR)等核磁共振谱图的分析和解释,以及红外光谱图的分析和解释。
2. 确定有机化合物的物理性质有机化合物的物理性质是研究有机化合物的重要方面。
其包括熔点、沸点、密度、折射率等。
通过对这些物理性质进行测试和分析,可以进一步判断化合物的纯度和结构等信息。
3. 合成化合物通过合成化合物可以进一步研究化合物的结构和性质。
合成化合物的方法包括有机合成化学、无机合成化学、生物合成化学等。
其中,有机化学中最常用的方法是功能团转化法、碳-碳键形成法和碳-杂原子键形成法等。
4. 确定有机化合物的性质有机化合物的性质是研究有机化合物最直接的方法之一。
其包括化学反应性质、光学旋转力、溶解度、热力学性质等。
通过对化合物性质的分析和判断,可以进一步确定化合物结构和特性。
5. 制备有机化合物的晶体有机化合物的晶体结构是研究有机化合物的重要方面。
其晶体结构的确定方法有X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、中子衍射、电子衍射等。
通过这些方法可以在分子水平上研究有机化合物的结构和性质。
6. 确定有机化合物的毒性和效价有机化合物的毒性和效价是研究有机化合物在医学和环境领域应用的重要指标。
通过对毒性和效价进行测试和分析,可以进一步提高有机化合物的应用效率和安全性。
:以上是研究有机化合物的一般步骤和方法。
在研究有机化合物时,需要综合运用各种方法,通过实验和数据分析来确定化合物的结构和性质。
研究有机化合物的一般步骤与方法在有机化学领域,研究有机化合物是一项重要的工作。
了解有机化合物的性质、结构和反应机理,可以为合成新药、开发新材料以及解决环境污染等问题提供基础。
本文将介绍研究有机化合物的一般步骤与方法。
一、确定研究目标首先,研究人员需要明确自己的研究目标。
他们可以选择研究某种具体的有机化合物,或者探索某类化合物的结构与性质关系。
明确目标有助于确定研究的方向和方法。
二、收集文献资料在开始实验前,研究人员应该广泛收集与所研究有机化合物相关的文献资料。
这包括先前的研究成果、相关的合成方法和反应机理等。
通过研究文献资料,可以了解到目前对该有机化合物已有的认识,并为后续实验的设计提供参考。
三、合成目标化合物在研究有机化合物时,合成目标化合物是必不可少的步骤。
合成方法的选择应该考虑到目标化合物的结构和反应特点。
常用的合成方法包括取代反应、脱保护反应、羧酸的酯化反应等。
在合成过程中,需要注意控制反应条件、选择适当的催化剂和溶剂,并使用各种手段监测反应进程。
四、表征化合物的性质合成得到目标化合物后,研究人员需要对其进行性质表征。
这包括物理性质(如熔点、沸点、溶解性等)和化学性质(如酸碱性、氧化还原性等)的测定。
常用的表征方法包括核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
通过对化合物性质的表征,可以验证合成是否成功,并评估其纯度和结构。
五、研究有机化合物的反应机理研究有机化合物的反应机理是深入了解其性质和运用的重要途径。
反应机理研究需要通过实验数据和理论计算相结合的手段。
实验上,可以通过观察反应中间体的生成和消失以及测定反应速率等来推测反应机理。
理论计算方面,可以利用量子化学计算等方法,模拟和预测反应的能垒和产物生成。
研究有机化合物的反应机理有助于揭示化学反应的本质和规律。
六、研究有机化合物的应用有机化合物的研究往往与实际应用息息相关。
研究人员可以探索有机化合物在药物、材料、催化等领域的应用。
研究有机化合物的一般步骤和方法一、教学目标1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。
2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
二、教学重点研究有机化合物的一般步骤和常用方法。
1、蒸馏、重结晶、萃取等分离提纯有机物的方法的应用2、通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构3、确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算三、教学难点有机物的分离和提纯。
测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。
确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍四、课时安排 2课时五、教学过程第一课时有机物的分离和提纯【引入】从天然资源中提取有机物成分或者是工业生产、实验室合成的有机化合物不可能直接得到纯净物,因此,必须对所得到的产品进行分离提纯,如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。
那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么?这就是我们这节课将要探讨的问题。
【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法【板书】一、分离、提纯【讲述】:提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。
接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。
【板书】1、蒸馏【讲述】:蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。
当液态有机物含有少量杂质,而且该有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30ºC),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。
【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏所用仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。
如图所示:【蒸馏的注意事项】▪注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”;▪不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网;▪蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3;不得将全部溶液蒸干;需使用沸石;▪冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反(逆流:下进上出);▪温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度;【板书】2、结晶和重结晶(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。
研究有机物的一般步骤和方法一、有机物的提纯练习:为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试1.利用有机物中各元素的分数(1)碳、氢元素质量的测定:完全燃烧后,测和的质量;(2)氧元素的测定:利用元素和元素的质量总和与有机物的质量相比较;(3)卤素的测定:与溶液共热,然后加入浓硝酸直至,再加入,测卤化银的质量。
三、确定分子式1.利用实验式和相对分子质量(1)确定相对分子质量①质谱法:质荷比的是有机物的相对分子质量。
②求摩尔质量③根据一个分子的质量④根据相对密度2.求出有机物中各原子的物质的量3.利用化学方程式四、确定结构式1.利用特征反应(1)能与Na反应:基、基、基(2)能与NaOH反应:基、基(3)能与Na2CO3反应:基(生成NaHCO3)、基(4)能与NaHCO3反应:基(5)能发生银镜反应:基(6)和AgNO3溶液液FeCl3溶液酚羟基溴水银氨溶液-CHO醛基新制Cu(OH)2溶液NaHCO3溶液-COOH羧基3.利用仪器(1)红外光谱:确定原子团或共价键;(2)核磁共振氢谱:确定等效氢的种类,有就有,峰面积比就是。
练习:下列分子中的核磁共振氢谱中的谱线不是只有一种的是( )B. C2H6C. CH3CHOD. HCHO练习:化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧.A的相关反应如下图所示:已知R—CH==CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为R—CH2CHO。
根据以上信息回答下列问题:(1)A 的分子式为 ; (2)反应②的化学方程式是 ; (3)A的结构简式是 ;(4)反应①的化学方程式是 ;(5)A 有多种同分异构体,写出四个同时满足①能发生水解反应②能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式: 、 、 、 ;(6)A 的另一种同分异构体,其分子中所有碳原子在一条直线上,它的结构简式为 。
五、烃类的组成与烃类完全燃烧前后气体体积变化的关系1.完全燃烧的通式:C x H y + O 2CO 2+ H 2O(1)高于100℃时:14y V V V ∆=-=-后前 ①y = 时,V ∆=0,体积不变;②y= 时,V ∆>0,体积增大;③y= 时,V ∆<0,体积减小。
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研究有机化合物的一般步骤和方法【巩固练习】一、选择题1.下列常用实验仪器中,不能直接用于混合物的分离或提纯的是( )。
A .分液漏斗B .普通漏斗C .蒸馏烧瓶D .容量瓶2.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )3.欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量金属钠 ⑤通入过量二氧化碳 ⑥加入足量的NaOH 溶液 ⑦加入足量的FeCl 3溶液 ⑧加入乙酸和浓硫酸的混合液并加热,合理的实验步骤顺序是( )。
A .④⑤③B .⑥①⑤③C .⑧①D .⑧②⑤③4.下列化合物分子,在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是( )。
A .CH 3CH 2CH 3B .C .CH 3—O —CH 3D .5.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是( )。
CH 3—C —CH 2CH 3 OCH 3—C —O —CH 3 OA.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团6.某有机物仅由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量小于150,若已知其中氧的质量分数为50%,则分子中碳原子的个数最多为()。
研究有机化合物的一般步骤和方法【学习目标】1、了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式;2、了解确定有机物结构的化学方法和某些物理方法;3、了解有机物分离和提纯的一般方法,并能运用所学知识,分离和提纯简单的有机混合物。
【要点梳理】要点一、研究有机物的基本步骤在化学上,要鉴定和研究未知有机化合物的结构与性质,必须得到纯净的有机物,下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:→要点二、分离、提纯有机物提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。
分离、提纯有机物的常用方法有蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等。
特别提示:(1)蒸馏是物理变化。
(2)蒸馏时接收汽凝液的容器应用小口容器(如锥形瓶),以减少汽凝液的挥发。
(3)萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。
要点三、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析。
用化学方法鉴定有机物分子的元素组成,以及分子内各元素原子的质量分数,这就是元素的定性、定量分析。
有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的,其原理是将一定量的有机物燃烧,分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算并确定出有机物的实验式。
现在,元素定量分析采用的是现代化的元素分析仪,由计算机控制,其分析速度和分析的精确度已达到很高的水平。
有机化合物元素组成测定示意图如下:2.有机物的相对分子质量的测定。
测定有机物的相对分子质量的方法很多,可以依据理想气体状态方程并采用特定的装置进行测定,也可以使用质谱仪进行测定。
质谱法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。
它用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。
分子离子、碎片离子各自具有不同的相对质量,它们在磁场作用下到达检测器的时间因质量的不同而先后有别,其结果被记录为质谱图,在质谱图中最大的分子离子的质荷比就是有机物的相对分子质量。
研究有机化合物的一般步骤和方法有机物的分离与提纯1.研究有机化合物的一般步骤2.有机物的分离与提纯(1)蒸馏①用途:分离、提纯液态有机物。
③装置和主要仪器:(2)重结晶①用途:分离提纯固态有机物。
②原理:利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大,采用冷却或蒸发将物质分离提纯。
③适用条件a.杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。
b.被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。
该有机化合物在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出。
④实验仪器与操作步骤:(3)萃取①原理:液-液萃取是利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同,将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
固-液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。
②适用条件:有机化合物与杂质在某种溶剂中的溶解度有较大差异。
③实验装置:④实验操作:加萃取剂后充分振荡,静置分层后,打开分液漏斗活塞,从下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。
[特别提醒]选用萃取剂的三原则(1)萃取剂与原溶剂互不相溶。
(2)萃取剂与原溶质、溶剂均不发生化学反应。
(3)被萃取物质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。
1.下图实验装置一般不用于分离物质的是()解析:选D A项用于分离沸点不同的液体混合物;B项用于不相溶的液体混合物的分离;C 项为液固混合物的分离——过滤;D项用于一定物质的量浓度溶液的配制,不用于分离物质。
2.下列实验中,不能达到预期目的的是()①用升华法分离碘和氯化铵的混合物②用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物③用分液法分离水和硝基苯的混合物④用蒸馏法分离乙醇(沸点为78.5 ℃)和乙酸乙酯(沸点为77.5 ℃)的混合物A.①④B.②③C.③④D.②④解析:选A①中I2易升华,而NH4Cl受热易分解为NH3、HCl,NH3、HCl冷却又会化合生成NH4Cl,不能分离;④中两种有机物沸点十分接近,不能用蒸馏法分离。
【巩固练习】一、选择题1.下列常用实验仪器中,不能直接用于混合物的分离或提纯的是()。
A.分液漏斗B.普通漏斗C.蒸馏烧瓶D.容量瓶2)3.(2015 江苏盐城月考)烃分子中若含有双键、叁键或环,其碳原子所结合的氢原子数则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,即具有一定的不饱和度(用Ω表示),下面列出几种烃的不饱和度:乙烯Ω=1乙炔Ω=2 环己烷Ω=1 苯Ω=4。
据此下列说法不正确的是()A.1 mol Ω=3的不饱和链烃再结合6 mol H即达到饱和B.C10H8的Ω=7C.C4H8的不饱和度与C3H6、C2H4的不饱和度不相同D.CH3CH=CHCH3与环丁烷的不饱和度相同4.(2016 江苏盐城大丰期中)下列化合物分子在核磁共振氢谱中仅有一个吸收峰的是()A.B.C.CH3OCH3D.CH3CH2CH35.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是()。
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团6.某有机物仅由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量小于150,若已知其中氧的质量分数为50%,则分子中碳原子的个数最多为()。
A.4 B.5 C.6 D.77.甲醚和乙醇互为同分异构体,其鉴别可采用化学方法或物理方法,也可以使用仪器鉴定法,下列鉴别方法,不能对二者进行区别的是()A.加入金属钠B.利用质谱法C.燃烧法D.利用核磁共振氢谱仪8.下列实验操作中错误的是()。
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口C.可用酒精萃取碘水中的碘D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘9.验证某有机物属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是()A.只要验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2B.只要测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量10.有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,将12g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重26.4 g,该有机物的分子式是()。
A.C4H10B.C2H6O C.C3H8O D.C2H4O2二、非选择题1.(2015 东北三省联合模拟)环己酮是一种重要的有机化工原料。
实验室合成环己酮的反应如下:现以20 mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应,制得主要含环己酮和水的粗产品,然后进行分离提纯。
分离提纯过程中涉及的主要步骤(未排序):a.蒸馏,除去乙醚后,收集151~156℃馏分;b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层;c.过滤;d.往液体中加入NaCl同体至饱和,静置,分液;e.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
回答下列问题:(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________(填字母)。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是________。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是________。
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振荡B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞待下层液体全部流尽时,再从上口倒出上层液体(4)在上述操作d中,加入NaCl固体的作用是________。
蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。
(5)蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是________。
(6)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为12 mL,则环己酮的产率约是________。
2.2002年诺贝尔化学奖的一半奖金授予了瑞士科学家库尔特维特里希,以表彰他发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法。
核磁共振技术是利用核磁共振谱来测定有机化合物结构,最有实用价值的就是氢谱,常用HNMR表示,如:乙醚(CH3CH2OCH2CH3)分子中有两种氢原子,其HNMR谱中有两个共振峰,两个共振峰的面积比为3∶2,而乙醇分子中有三种氢,HNMR谱中有三个共振峰,三个共振峰之间的面积比为3∶2∶1。
(1)请写出分子式C4H8在HNMR谱中两个共振峰面积比为3∶1的化合物的结构简式________。
(2)C4H10的HNMR谱有两种,其中作打火机的液体燃料的C4H10的HNMR谱的两个共振峰的面积比为________,结构简式为________;其同分异构体的两个共振峰的面积比为________,结构简式为________。
3.测定有机物中碳和氢的质量分数,常用的方法是燃烧分析法,用氧化铜作催化剂,在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化成CO2和H2O,分别用装有固体NaOH和固体Mg(ClO4)2(高氯酸镁)的吸收管吸收CO2和H2O。
某课外活动小组,设计用下列装置制取乙烯,并测定乙烯分子中碳、氢原子个数比,甲为燃烧管,当乙烯和氧气通过时,由于催化剂的存在而不会发生爆炸,乙烯将被氧化成CO2和H2O。
请回答下列问题:(1)整套装置的连接顺序(按从左到右的顺序用字母填写):______接______,______接______,______接______,______接______,______接______。
(2)烧瓶中的试剂是浓硫酸和酒精,其中浓硫酸的作用是________,在烧瓶中还要加少量碎瓷片,其作用是________。
(3)实验时应使烧瓶中溶液温度迅速升至170℃,原因是________。
实验结束时,烧瓶中有黑色物质生成,其原因是________。
(4)乙、丙装置中的作用分别是:乙________;丙________。
(5)若实验前后,丁增重a g,戊增重b g,则测得乙烯分子中C、H原子个数比为________。
(6)若测得C/H值偏高,导致这种误差的可能原因是()。
A.乙烯中混有少量乙醚(C2H5OC2H5)B.乙烯进入燃烧管时,仍含有少量水蒸气C.乙烯中混有少量CO D.乙烯进入燃烧管时,仍含有少量CO2(7)若仍用上述装置测定某烃A的化学式,经测定丁增重4.5 g,戊增重8.8 g,则A的最简式为________,若要确定A的化学式,是否还需要测其他数据(若需要,说明还需测定哪些数据;若不需要,说明其原因)?4.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的有力手段之一,在所研究化合物的分子中,每一结构中的等性氢原子,在PMR谱中都给出了相应的峰(信),谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。
例如,乙醛的结构式为,其PMR谱中有两个信,其强度之比为3∶1。
(1)化学式为C3H6O2的二元混合物,如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况:第一种情况峰的给出强度为3∶3,第二种情况峰的给出强度为3∶2∶1。
由此可推断混合物的组成可能是(写结构简式)________。
(2)在测得化合物的PMR谱上可观察到三种峰,而测定化合物CH3CH=CHCl时,却得到氢原子给出的信峰有6种,从原子在空间排列方式不同的角度上,试写出CH3CH=CHCl分子的空间异构体:________。
5.有机物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种,如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,那么,A、B的组成必须满足的条件是若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写分子式)________。
并写出分子量最小的含有甲基(—CH3)的B的2种同分异构体的结构简式:________。
【参考答案与解析】一、选择题1.D【解析】容量瓶是用于配制一定浓度的溶液的容器。
2.B、C【解析】向A试样中加入溴水,己烯与Br2,反应的产物与己烷仍互溶,用分液法不能将己烷提纯;D中除杂试剂Na2CO3溶液既可与杂质SO2反应,又可吸收被提纯气体CO2,所以用Na2CO3溶液不行,可改用NaHCO3溶液为除杂试剂.应选B、C两项。
3.C【解析】每增加1个不饱和度,一个分子中要减少2个氢原子,所以1 mol不饱和度为3的不饱和链烃再结合6 mol H达到饱和,A项正确;C10H8比相同碳原子数的烷烃少了14个氢原子,所以不饱和度为7,B项正确;C4H8与C3H6、C2H4的不饱和度都为1,不饱和度相同,C项错误;CH3CH=CHCH3与环丁烷的不饱和度都为1,不饱和度相同,D项正确。
4.C【解析】的氢原子种类有2种,的氢原子种类有3种,CH3OCH3的氢原子种类有1种,CH3CH2CH3的氢原子种类有2种。
5.C【解析】当有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时,可用蒸馏法提纯液态有机混合物;将一定量的有机物燃烧,分解为简单的无机物,通过无机物的质量可以推算出组成该有机物元素原子的质量分数;核磁共振氢谱通常用于分析有机物分子中几种不同类型的氢原子及它们的数目;不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
6.B【解析】由M r(有机物)<150,且w (O)=50%,知该有机物中氧原子的相对原子质量之和小于75,当氧原子数为4时取最大值。
此时有机物中C、H的相对原子质量之和的最大值也为64,故分子中的碳原子数最多为5。
7.BC【解析】质谱法用于测定相对分子质量,乙醇和甲醚的相对分子质量相同,不能用质谱法鉴别;甲醚和乙醇是同分异构体,二者燃烧产物相同,消耗氧气的量也相同,无法用燃烧法鉴别。
8.C【解析】因酒精易溶于水,不能用作萃取碘水中的碘的萃取剂。
9.D【解析】A项,不能确定是否含氧,错误;B项,不能确定是否含氧,错误;C项,此方法只能求出C、H个数比,无法推出是否含有氧,错误;D项,正确。
10.C【解析】浓硫酸增重为H2O的质量,碱石灰增重为CO2的质量,即m (H2O)=14.4g,m (CO2)=26.4 g,易求出m (C)=7.2 g,m (H)=1.6 g,则m (O)=3.2 g,据此易求出有机物中C、H、O的原子个数比为3∶8∶1,即有机物A 的实验式为C3H8O,因氢原子数已达饱和,此实验式也就是有机物A的分子式。
二、非选择题1.(1)dbeca(2)使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量(3)ABC(4)降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层水浴加热(5)停止加热,冷却后通自来水(6)60%(或60.3%)【解析】(1)利用题中有关物质的物理性质和粗产品的成分可知分离提纯首先可加入NaCl固体,降低环己酮的溶解度,同时增加水层的密度,有利于分层,分液得到含少量水的粗环己酮,然后利用乙醚萃取水层中环己酮以提高产品的产量,将萃取液并入前面得到的有机层中,再加入无水。