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高考化学复习考点知识突破解析有机物制备综合实验1．[2022天津] 环己烯是重要的化工原料。
其实验室制备流程如下：回答下列问题：Ⅰ．环己烯的制备与提纯（1）原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为____________，现象为__________________。
（2）操作1的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________，浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择32FeCl 6H O ⋅而不用浓硫酸的原因为________________________（填序号）。
a ．浓硫酸易使原料炭化并产生2SOb ．32FeCl 6H O ⋅污染小、可循环使用，符合绿色化学理念c ．同等条件下，用32FeCl 6H O ⋅比浓硫酸的平衡转化率高 ②仪器B 的作用为____________。
（3）操作2用到的玻璃仪器是____________。
（4）将操作3（蒸馏）的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，____________，弃去前馏分，收集83℃的馏分。
Ⅱ．环己烯含量的测定在一定条件下，向g a 环己烯样品中加入定量制得的2mol Br b ，与环己烯充分反应后，剩余的2Br 与足量KI 作用生成2I ，用1mol L c -⋅的223Na S O 标准溶液滴定，终点时消耗223Na S O 标准溶液mL v （以上数据均已扣除干扰因素）。
测定过程中，发生的反应如下：①②22Br 2KI I 2KBr ++③2223246I 2Na S O 2NaI Na S O ++（5）滴定所用指示剂为____________。
样品中环己烯的质量分数为____________（用字母表示）。
（6）下列情况会导致测定结果偏低的是____________（填序号）。
a ．样品中含有苯酚杂质 b ．在测定过程中部分环己烯挥发 c ．223Na S O 标准溶液部分被氧化 【答案】（1）3FeCl 溶液溶液显紫色（2）①a 、b②减少环己醇蒸出 （3）分液漏斗、烧杯 （4）通冷凝水，加热（5）淀粉溶液822000cv b a⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭（6）b 、c 【解析】I.（1）检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液，原料环己醇中若含有苯酚，加入FeCl3溶液后，溶液将显示紫色；（2）①从题给的制备流程可以看出，环己醇在FeCl3·6H2O的作用下，反应生成了环己烯，对比环己醇和环己烯的结构，可知发生了消去反应，反应方程式为：，注意生成的小分子水勿漏写，题目已明确提示该反应可逆，要标出可逆符号，FeCl3·6H2O是反应条件（催化剂）别漏标；此处用FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因分析中：a项合理，因浓硫酸具有强脱水性，往往能使有机物脱水至炭化，该过程中放出大量的热，又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应：C+2H2SO4(浓) CO2↑+SO2↑+2H2O；b项合理，与浓硫酸相比，FeCl3·6H2O对环境相对友好，污染小，绝大部分都可以回收并循环使用，更符合绿色化学理念；c项不合理，催化剂并不能影响平衡转化率；②仪器B为球形冷凝管，该仪器的作用除了导气外，主要作用是冷凝回流，尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出，提高原料环己醇的利用率；（3）操作2实现了互不相溶的两种液体的分离，应是分液操作，分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯；（4）题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。
活性炭固载三氯化铁催化蔗糖产乙酰丙酸
王攀;于宏兵;王璐;庄源益
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2009(28)5
【摘要】采用活性炭固载氯化铁为催化剂,催化蔗糖转化为乙酰丙酸.利用响应面这一多因素过程优化的有效工具,通过Box-Beknhen实验,对反应温度.反应时间.催化剂投加量和蔗糖浓度4个因素进行了优化.优化后的实验条件为:反应温度218℃,反应时间28min,催化剂投加量0.05mol/L,蔗糖浓度0.3mol/L,该条件下乙酰丙酸产率为47.33%.
【总页数】5页(P817-821)
【作者】王攀;于宏兵;王璐;庄源益
【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,天津,300071
【正文语种】中文
【中图分类】O.623.67
【相关文献】
1.活性炭固载三氯化铁催化合成乙酸仲丁酯 [J], 刘春生;周海霞;何淼;罗根祥
2.三氯化铁催化蔗糖产乙酰丙酸的研究 [J], 王春英;王攀;漆新华;庄源益
3.分子筛固载化三氯化铁的制备及催化性能研究 [J], 刘希东
4.活性炭固载三氯化铁非均相催化合成乙酸环己酯 [J], 刘春生;周海霞;何淼;罗根祥
5.活性炭固载三氯化铁非均相催化合成乙酸异戊酯 [J], 刘春生;何淼;周海霞;罗根祥
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活性炭固载酸性催化剂合成丙酸环己酯庄志杨【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2009(17)7【摘要】Cyclohexyl propionate was synthesized using propanoic acid and cyclohexanol as raw materials and p-toluene sulphonie acid supported on granular activated carbon as the catalyst. The influence factors of the reaction were investigated. The results indicated that the ester yield of 93.58% was attained under the optimum reaction condition as follows : n (propanoic acid) : n (cyclohexanol) = 1.3:1, catalyst dosage 1.4 g, reaction time 60 min, and the dosage of cyclohexane as water carrying agent 10 mL.%以丙酸和环己醇为原料,采用颗粒状活性炭固载对甲苯磺酸作催化剂合成丙酸环己酯.考察影响反应的因素,实验结果表明,酯化反应的最佳条件:n(丙酸)∶n(环己醇)=1.3∶1,催化剂用量1.4 g,反应时间60min,带水剂环己烷10 mL,酯收率可达93.58%.【总页数】3页(P56-58)【作者】庄志杨【作者单位】延安职业技术学院师范分院,陕西,延安,716000【正文语种】中文【中图分类】O643.36;O623.624+1【相关文献】1.活性炭固载酸性催化剂合成巯基乙酸异辛酯 [J], 庄志杨;李继忠2.用活性炭固载酸性催化剂合成草酸二丁酯 [J], 王升文;李继忠3.用活性炭固载酸性催化剂合成己酸正丁酯 [J], 王升文;李继忠4.用活性炭固载酸性催化剂合成对羟基苯甲酸丁酯 [J], 施磊;吴东辉;李建华5.活性炭固载酸性催化剂合成巯基乙酸异辛酯 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
环己烯合成方法研究
赵立芳;郭进宝
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2004(005)007
【摘要】介绍3种环己烯合成方法.包括用固体酸作催化剂,环己醇催化脱水制备环己烯,如以SO42-/TiO2-SiO2为固体酸催化剂,在反应温度170℃、反应时间1 h 条件下,环己烯收率达90%;苯在钌系及Ni/海泡石催化剂作用下,选择加氢制备环己烯,在反应温度140℃、压力4～5 MPa条件下,苯的转化率为40%,环己烯选择性达85.3%;还有环己烷氧化脱氢制备环己烯,以三氯化铈/浮石为催化剂,空气作氧化剂,在反应温度440～450℃条件下氧化脱氢,环己烷转化率为13.5%,而环己烯收率可达91%.并指出了这3种环已烯合成方法存在的问题和研究方向.
【总页数】5页(P19-23)
【作者】赵立芳;郭进宝
【作者单位】宝鸡文理学院化学化工系,宝鸡,721007;宝鸡文理学院化学化工系,宝鸡,721007
【正文语种】中文
【中图分类】TQ231.2
【相关文献】
1.离子液体中V2O5催化环己烯选择氧化合成 2-环己烯酮 [J], 陶亮;喻宁亚;李标模;谭蓉;银董红
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活性炭固载硫酸催化合成乙酸乙酯和环己稀马培华1,周开志1,姚祖铭2,王仕魁3,施辉毅4(1.贵州大学理学院化学系;2.贵州大学实验室与设备处,贵州贵阳 550025;3.贵州省六盘水市113地质大队,贵州水城 553700;4.贵州省威宁县第四中学,贵州威宁 553100)摘 要:该文主要介绍在有机化学实验教学中,用C )H 2SO 4作催化剂,制备乙酸乙酯和环己稀,既减少硫酸用量,降低了实验操作的危险性和实验室污染,又增加了产率。
对硫酸浓度、催化剂用量、反应时间对产率的影响进行了探讨,实验结果显示,C )H 2SO 4对这两个反应有较好的催化效果。
关键词:活性炭固载硫酸;乙酸乙酯;环己稀;合成;产率;环境污染中图分类号:O 6-3 文献标识码:B 文章编号:1002-4956(2007)02-0044-02Synthesis of ethy l acetate and cycl ohexene usi ng sulf uricaci d by s upported on acti ve carbonMA Pe-i hua 1,Z HOU K a-i zh i 1,YAO Zu -m i n g 2,WANG Sh-i kui 3,SH IH u-i y i4(1.D epart m ent o f Che m istry ,G u iz hou U n i versity ,Gu iz hou Gu i yang ,550025Ch i na ;2.D epart m ent o f L aboratoryand Equ i p m en t Suppli es ,G uizhou U n i ve rsity ,Gu izhou Gu i yang ,550025China ;3.113G eolog i ca l P rospeti ng P ar -ty ,Gu iz hou Shu i cheng,553700Ch i na ;4.The f ourth m i dd le schoo,l G uizhou W eini ng ,550025Ch i na)Ab stract :synthesis of ethy l ace tate and cyc l ohexene w as i ntroduced ,this reacti on w as cata l y zed w ith su lfuric ac i d by suppo rted on acti ve ca rbon for the expe ri m en t teach i ng,the dangerousness o f operate i on and env iron m ent poll ution were decreased due to decreasi ng the level of usi ng sulfur i c ac i d ,The affec t for y i e l d by t he concen tra ti on o f sulfur i c ac i d ,consu m e of ca talyst and ti m e of reacti on w as stud i ed ,T he good ca talytic resu lts w ere sho w ed t hat su lfuric ac i dwas used i n the t wo reac ti ons.K ey w ords :sulfur i c acid by s upported on acti ve carbon ;ethy l acetate ;cy clohex ene ;synthesis ;y ield ;env iron -m ent po ll uti on收稿日期:2006-04-25 修改日期:2006-05-22作者简介:马培华(1963)),男,贵州省遵义市人,副教授,本科,研究方向:有机合成和实验技术.乙酸乙酯和环己烯是化工、医药生产的基本原料,也是染料、香料生产中重要的中间体。
乙酸乙酯的合成和环己烯的制备这2个实验是酯化反应和用醇脱水制烯烃的范例,被国内大部分5有机化学实验6统编教材所选用[1~6],其传统的制备方法通常是用过量的乙醇与冰乙酸在浓硫酸催化下于100e 达到平衡、酯化得到乙酸乙酯,其转化率为66.7%[1],操作方法目前有2种:回流法[4]和共沸蒸馏法[1]。
我们在多年的有机化学实验教学中,都是使用后种方法。
反应速度虽然都较快,但收率偏低,产率一般为45%-54%。
环己烯的制备通常是以环己醇在浓硫酸催化下脱水后经分馏得到,产率一般为57-65%[4]。
它们的缺点是产率偏低、硫酸用量大、有机物易炭化、副反应多、产生的废硫酸对设备存在严重的腐蚀且无利用价值、有三废污染、后处理麻烦,且对操作者有一定的危害性。
为了提高乙酸乙酯和环己烯的产率,克服以上缺点,曾有许多作者采用不同方法进行改进[2,3]。
近年来,酯类化合物和环己烯的合成方法不断见到报道,比如,采用氯化物[7]、苯磺酸[8]、甲磺酸、固体超强酸[9]等催化合成酯类化合物;采用多聚磷酸作为脱水剂使环己醇脱水或液相法以苯为原料部分催化加氢制备环己烯等[10];以活性炭固载酸作催化剂用于酯化反应已有报道[11,12],但将这一方法用于制备乙酸乙酯和环己烯及实验教学还未见报道。
本文对其进行了探讨,这对增加学生的知识面、提高学生的实验积极性,增强实验教学效果有ISSN 1002-4956CN11-2034/T实 验 技 术 与 管 理Experi m entalT echnol ogy and M anage m ent第24卷 第2期 2007年2月Vo.l 24 No .2 Feb .2007一定的促进作用。
1 主要试剂及规格电热恒温水浴锅(北京长源实验设备厂),DF )101B 集热式恒温磁力搅拌器(浙江省乐清市乐成电器厂),冰乙酸(A.R ),无水乙醇(A.R),环己醇(A.R ),浓硫酸(A.R ),活性炭(粉状),碳酸钠(CP),氯化钠(CP),无水氯化钙(AR),无水硫酸镁(AR )等。
2 实验操作2.1 C )H 2SO 4催化剂的制备取一定量的市售活性炭(粉状)于120e 烘干2h,然后浸泡于一定浓度的稀硫酸中搅拌15h,抽滤,在120e 烘干2h ,放置于干燥器中保存备用。
2.2 乙酸乙酯的制备主要反应式如下C H 3COOH +CH 3CH 2OH催化剂 加热C H 3COOC 2H 5+H 2O1操作步骤:在100m l 干燥的圆底烧瓶中加入23m l (0.37m o l)无水乙醇和14.3m l (0.25m o l)冰乙酸,摇动下加入2g 催化剂和几粒沸石,充分振摇使之混合均匀,装上回流冷凝管,在水浴上加热回流0.5~2.0h ,稍冷后改为蒸馏装置,蒸馏至不再有馏出物为止,得粗乙酸乙酯;在摇动下慢慢向粗产物中加入饱和碳酸钠溶液(约3~5m l),直至不再有二氧化碳气体逸出且Ph 试纸呈中性;将液体转入125m l 分液漏斗中,充分摇振后静置,分去水相,酯层用10m l 饱和氯化钠溶液洗涤后,再每次用10m l 饱和氯化钙溶液洗涤2次,然后用3g 无水硫酸镁干燥,滤入50m l 圆底烧瓶中水浴蒸馏,收集69~71e /670mmH g 的馏分,产量10~14g ,产率45.5%~63.6%,n 20D1.3724。
2.3 环己烯的制备反应的主要方程式如下:操作步骤:在50m l 干燥的圆底烧瓶中加入21m l 环己醇(约0.2m o ,l 含量97%),2.5g 催化剂和几粒沸石,烧瓶上装置一刺形分馏柱,接上直形冷凝管,接受瓶浸在冷水中冷却,将烧瓶在电炉上缓缓加热至沸,控制分馏柱顶部的馏出温度不超过90e ,馏出液为带水的混浊液,蒸馏至无液体馏出,这时把火加大,当烧瓶中出现阵阵白雾时且接近蒸干时,即可停止蒸馏,全部蒸馏时间约需1h 左右;馏出液用食盐饱和(约3~4g),然后加入适量的碳酸钠溶液中和至中性(约需3~4m l),将液体转入分液漏斗中,摇振后静置分层,分出有机相,用少量无水氯化钙干燥,滤入50m l 圆底烧瓶中,加入几粒沸石用水浴蒸馏,收集76~78e /670mmH g 的馏分,产量10~11g ,产率为62.2%~68.4%,n 20D 1.4464。
3 结果与讨论在其他条件不变的情况下,分别考察了硫酸浓度、催化剂用量及反应时间对产率的影响。
3.1 硫酸浓度对产率的影响在C-H 2SO 4催化剂的制备中,硫酸的浓度不同对反应的产率有一定的影响,以环己烯的制备为例,在同等条件下,固定活性炭的重量为2.5g 左右,改变硫酸浓度,环已烯的产率如表1。
表1 硫酸浓度对产率的影响浓度/(m ol/L)3.04.0 5.0 6.0产量/g 7.28.59.810.1产率/%44.752.860.962.7从表1可以看出,提高硫酸浓度,产率提高,但硫酸浓度过高,活性炭吸附量达到饱和,而且会增加了炭化及其它副反应的发生;所以,硫酸浓度选5m o l/L 为宜,产率为60.9%。
3.2 催化剂用量对产率的影响硫酸浓度为5m o l/L ,改变C -H 2SO 4的用量,环已烯和乙酸乙酯的产率如表2和表3。
表2 硫酸浓度为5mo l/L 时,C -H 2SO 4用量对环己烯产率的影响催化剂/g 1.01.52.02.5 3.0 3.5 4.04.5产量/g 8.09.29.810.210.310.19.59.5产率/%49.757.160.963.464.062.759.059.0表3 C -H 2SO 4用量对乙酸乙酯产率的影响(反应时间2h)催化剂/g1.01.52.02.53.0 3.54.0产量/g 10.512.515.215.415.115.015.1产率/%47.756.869.170.068.668.268.6从表2和表3可看出,增加催化剂用量,产率也随之提高,催化剂用量在某一特定值时,产物有最高的产率。
随后增加用量,产率反而下降,这是(下转第55页)45马培华,等:活性炭固载硫酸催化合成乙酸乙酯和环己稀7结论将现代教育技术应用于护理实验教学,改变了传统的护理实验教学模式。
这种实验系统提高了护理实验教学的质量及效率,特别是基于网络的这种实验系统,最大限度地使资源共享,节省了人力物力,越来越显示出它的优越性。
这种深层次的现代教育技术与教学手段的变革给学院的教育形式和学习方式带来了翻天覆地的变化,并对教学思想、教学观念、教学模式、教学内容和教学方式产生着深刻、久远的影响。
