1. 在环己烯制备实验中,为什么要控制分妞柱顶温度不超过73
环己烯的制备
一、实验目的
1、 学习以浓磷酸催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法;
2、 初步掌握分馏和热水浴蒸馏的基本操作技能。
3、 有机物萃取洗涤方法及干燥方法。
二、反应原理
主反应:
副反应:
三、主要化学试剂、产物、副产物的物理和化学性质
名 称
分子量
状 态
熔点
(℃)
沸点
(℃)
密度
d420
折射率
nD20
溶解度
水
醇
醚
环己醇
100.16
无色液体
25.15
161.1
0.9624
1.4641
溶
溶
溶
环己烯
82.15
无色液体,易挥发
-103.5
82.98
0.8102
1.4465
不
∞
∞
四、化学试剂的用量及产物的产量:
名 称
实际用量
理论用量
过量(%)
理论用量
环己醇
10ml(9.6g,0.096mol)
10ml(9.6g,0.096mol)
磷 酸
5.0ml(7.16g,0.073mol)
6.57ml(8.00g,0.096mol)
环己烯
7.89g (0.096mol)
五、仪器装置图
图1 分馏装置 图2 常压蒸馏装置
六、流程图
七、实验记录
在50ml圆底烧瓶中,加入10ml(0.096mol)环己醇及5ml85%磷酸,充分振荡使液体混合均匀,投入少许沸石,安装分馏装置,用25ml 量筒作接收器。
缓慢加热至沸腾,控制分馏柱顶温度不超过73℃。直到无馏出液滴为止。这时烧瓶内出现白雾,停止加热,记下粗产品中油层和水层的体积。
将粗产品放到小锥形瓶中,用滴管吸去水层,加入等体积的饱和食盐水,充分振荡后静置待液体分层。用吸管吸去水层。油层转移到干燥的小锥形瓶中,加入少量无水氯化钙干燥之。将干燥后的粗制环己烯用水浴蒸馏,收集82~85℃的馏分。产量:约4-5g。
纯环己烯为易燃有刺激性气味的无色液体。沸点bp= 82.98℃,折光率 =1.4465。
八、实验记录
时间
操 作 步 骤
现 象
解 释 或 备 注
10:50
按图安装实验装置。用25ml 量筒作接收器。
11:16
加入10.0ml环己醇
5.0ml85%磷酸
加沸石2粒。
为无色液体,略有粘稠。
无色,此时反应液为无色。
11:30
开始缓慢加热。
11:42
沸腾,保持沸腾而不蒸出馏出液20min。
瓶内反应液沸腾,出现回流。
12:05
升高温度,控制加热蒸馏速度使分馏柱顶温度不超过90℃。蒸至无馏出液滴为止。
温度控制在69.0-83.0℃之间,以防环己醇被蒸出
环己烯-水共沸沸点70.8℃;环己醇-环己烯共沸沸点64.9℃;环己醇-水共沸沸点97.8℃。
12:30
烧瓶内出现白雾,停止加热
粗产品中油层:3.2ml
水层:2.5ml
说明环己醇的脱水反应已经结束
12:40
将量桶中的馏出液倒入分液漏斗中进行分液,静置5min。
分层,
水层在下层,无色
有机层在上层,无色
13:00
分出下层水溶液。
用10ml饱和食盐水洗涤有机层。
除去粗产品中的水分,减少有机物的在水中的溶解度,有利于分层。
13:15
分出水层,将有机层倒入一个干燥并且干净的锥形瓶里,加入1.0g无水氯化钙,盖上盖子,振动后,放置30min
有机物中有明显悬浮干燥剂。
氯化钙还可除去原料环己醇。
有悬浮干燥剂存在说明干燥剂用量足够。每10ml液体产品约加入0.5-1.0g干燥剂。
13:45
安装蒸馏装置。
将滤去干燥剂的粗产品加入蒸馏烧瓶中,加2粒沸石。
热水浴加热,蒸馏收集82-85℃之间的馏分。可以将三角烧瓶放在冷水浴中冷却,以防挥发。
馏分为82.0-83.6℃之间的馏分
产品为无色透明液体,略有香味。
整个装置所用仪器均需提前干燥无水。
锥形瓶空重:
65.5g
瓶+产品共重:
70.8g
产 品 重:
5.30g
14:15
停止蒸馏,拆卸装置。
九、产品产率计算
产率=5.30/7.89 ×100% =67.2%
2. 某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯 (1)制备粗品 将1
(1)①防暴沸;冷凝;②防止环己烯挥发 (2)①上层;C;②g;冷却水与气体形成逆流;③83℃;C (3)C |
3. 某化学小组采用类似乙酸的装置(如图1),以环己醇制备环己烯已知: 密度(g/cm3) 熔点 沸点
(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝,
故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,
故答案为:使环己烯液化,减少挥发;
(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸,
故答案为:上层;c;
②为了增加冷凝效果,蒸馏装置要有冷凝管,冷却水从下口(g)进入,冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂,
故答案为:g;冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好;更容易将冷凝管充满水;以防蒸汽入口处骤冷骤热使冷凝管破裂;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确;
故答案为:83℃;b;