今天,我们将回顾一些常见有机物的制备方法,如溴苯、硝基苯、乙酸乙酯及肥皂等。
1. 甲烷
所需药品:
无水醋酸钠、碱石灰
原理:
CH₃COONa + NaOH = CH↑ + Na₂CO₃
注意事项及收集方法:
药品需保持无水状态,使用氧化钙吸湿以减少氢氧化钠的碱性。推荐使用排水法或向下排气法进行收集。
2. 乙烯
所需药品:
无水乙醇、浓硫酸
【浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂、吸水剂】
原理:
净化:
常见气体杂质如CO、SO₂和乙醇,可以用碱溶液或水去除。
【提示:中性气体中的酸性气体可以用强碱溶液或碱石灰吸收,例如:CH₂中的CO、SO₂可以用NaOH溶液去除。还可以使用CuSO₄或Pb(NO₃)₂等溶液去除。】
注意事项及收集方法:
将浓硫酸缓慢加入无水乙醇中,并进行振荡以散热;
加碎瓷片以防止剧烈沸腾;
温度需迅速升至170℃,但不可过高;
常用排水法进行气体收集。
3. 乙炔
所需药品:
电石、水(或饱和食盐水)
【电石主要成分是碳化钙,其化学式为CaC₂,遇水后会释放可燃气体乙炔,乙炔与氧化剂混合时具有爆炸危险。】
原理:
CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑
净化:
气体可能含有磷化氢、硫化氢,可以用CuSO₄溶液或NaOH溶液去除。
PH₃ + CuSO₄ = CuS↓ + H₃PO₃
H₂S + CuSO₄ = CuS↓ + H₂SO₄
H₂S + NaOH = NaHS + H₂O 或 H₂S + NaOH = NaHS + H₂O
注意事项及收集方法:
由于反应放热量大且产生桨状物,避免使用启普发生器;
水需缓慢滴加,可用饱和食盐水以减缓反应速率;
气体中常含有磷化氢和硫化氢,可以通过硫酸铜和氢氧化钠溶液进行净化;
推荐使用排水法收集。
4. 溴苯
所需药品:
苯、液溴(纯溴)、还原铁粉
原理:
注意事项及杂质净化:
药品添加顺序:苯、液溴、铁粉;
催化剂为FeBr₂;
四氯化碳用于吸收溴蒸汽;
硝酸银用于检测和吸收HBr;
长导管用于冷凝回流;
溴苯常含有溴,呈棕色,可以用水洗涤(或用稀NaOH)后分液得到纯溴苯。
5. 硝基苯
所需药品:
浓硝酸、浓硫酸、苯
原理:
注意事项及杂质净化:
将浓硫酸缓慢滴入浓硝酸中,边加边振荡,温度降至室温后再加入苯;
试管中放入玻璃导管以进行冷凝回流;
在50~60℃的水浴中加热;
产物可能含有酸,使用稀NaOH溶液洗涤后分液去除酸性杂质。
6. 苯磺酸
所需药品:
苯、浓硫酸
原理:
注意事项:
药品添加顺序:将苯缓慢加入浓硫酸中,并进行振荡;
苯磺酸能够溶于水。
7. 工业制乙醇
方法1:
(乙烯水化法)
方法2:
CHO → 2CO₂↑ + 2CH₃OH (发酵法)
方法3:
(卤代烃水解制乙醇)
8. 工业制乙醛
方法1:
2CH₃OH + O₂ → (Cu、△) CH₃CHO + 2H₂O(乙醇催化氧化法)
方法2:
(乙烯催化氧化法)
方法3:
(乙炔水化法)
9. 工业制乙酸
2CH₃CHO + O₂ → (催化剂) 2CH₃COOH
10. 实验室制取乙酸乙酯
所需药品:
无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液
原理:
CH₃COOH + CH₃OH ⇌ (浓H₂SO₄、△) CH₃COOCH₃ + H₂O
注意事项及杂质净化:
药品添加顺序:乙醇、浓硫酸、醋酸;
导管气体出口应位于饱和碳酸钠溶液的液面上;
可添加碎瓷片以防止剧烈沸腾;
饱和碳酸钠溶液可去除未反应的乙醇和乙酸,并降低乙酸乙酯的溶解度。
11. 溴乙烷
所需药品:
乙醇、溴化钠、浓硫酸
原理:
注意事项:
冰水下会出现底部油状物;
冰水的作用是防止溴乙烷挥发。
12. 工业制苯酚
13. 工业制硬化油(人造脂肪)
14. 工业制肥皂
15
15. 工业制TNT(2,4,6-三硝基甲苯)
16. 酚醛树脂
所需药品:
苯酚、甲醛溶液、浓盐酸
原理:
注意事项:
该反应需要催化剂的存在。
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