1、高中化学总复习之知识讲解重要的有机实验提高重要的有机实验【考纲要求】1了解常见有机物的分离、提纯和除杂方法；2掌握典型有机物的性质实验及检验方法；3掌握常见有机物的制备实验 。【考点梳理】考点一、有机物的分离、提纯和除杂 有机物的分离、提纯和除杂常用的方法有：蒸馏、萃取分液、结晶、洗气、渗析、升华、过滤、盐析等，现重点介绍如下：1蒸馏（1）定义：利用混合物中各种成分沸点不同(相差30以上)而使其分离的方法。常用于分离提纯液态有机物。（2）适用范围：提纯硝基苯（含杂质苯）制无水乙醇(含水、需加生石灰）从乙酸和乙醇的混合液中分离出乙醇（需加生石灰）石油的分馏(3) 石油的分馏石油是烃的混合物，没有
2、固定的沸点。在给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过蒸馏分离出来；随着温度的升高，高沸点的烃再汽化，经过蒸馏后又分离出来。要点诠释：蒸馏操作应注意的问题温度计水银球位于支管处；冷却水的方向是下进上出；加几块碎瓷片可以防止加热时液体暴沸而剧烈跳动；蒸馏烧瓶中的液体不能超过其球部容积的1/2，加热时不得将液体全部蒸干；开始收集到的液体因与某些器壁接触可能会引入杂质，因而弃去。2萃取（1）原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法称为萃取。如混在溴乙烷中的乙醇可加入水后分液除去。硝基苯和水的混合物可直接分液分离。（2）主要仪
3、器：分液漏斗（3）萃取剂选取：与另一溶剂互不相溶；溶解溶质的能力比另一溶剂大得多；不与被萃取的物质反应。（4）常见的有机萃取剂：四氯化碳、苯、 直馏汽油要点诠释：萃取实验过程中要注意的问题分液漏斗在洗涤后，要检查是否漏液体；分液时，分液漏斗颈的尖端要靠在烧杯的内壁上。当分液漏斗内的下层液体恰好流尽时，要立即关闭分液漏斗的活塞；上层液体从分液漏斗的上口倒出。 3重结晶（1）定义：将晶体用溶剂(蒸馏水)溶解，经过滤、蒸发、冷却等步骤，再次析出晶体，得到更加纯净的晶体的方法。（2）选择溶剂的条件：杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。
4、4洗气法此法适用于除去气体有机物中的气体杂质。如除去乙烷中的乙烯，应将混合气体通入盛有稀溴水的洗气瓶，使乙烯生成1，2-二溴乙烷留在洗气瓶中除去。不能用通入酸性高锰酸钾溶液中洗气的方法，因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液会发生反应生成的CO2会混入乙烷中。除去乙烯中的SO2、CO2气体可将混合气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶洗气。实例：有机物的分离、提纯和除杂序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法1乙烯SO2碱石灰加固体转化法NaOH溶液洗气法2乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液或溴水洗气法3溴苯Br2NaOH溶液分液4苯苯酚NaOH溶液分液5苯酚苯NaOH溶液、CO2分液6乙醛乙酸饱和Na2CO3蒸馏7乙
5、醇水（少量）新制CaO蒸馏8乙酸乙酯乙醇和乙酸饱和Na2CO3分液9硝基苯硝酸和硫酸NaOH、分液分液10蛋白质食盐水渗析11硬脂酸钠甘油食盐（盐析）过滤12苯甲苯先酸性KMnO4、再NaOH溶液分液考点二、有机物的化学性质实验 1甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯的化学性质比较与酸性高锰酸钾溶液反应与溴水反应点燃反应甲烷不褪色不褪色淡蓝色火焰乙烯紫色褪去褪色火焰明亮，并伴有黑烟。乙炔紫色褪去褪色火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。苯不褪色萃取火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。甲苯紫色褪去萃取火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。要点诠释：（1）乙烯中碳的质量分数较高，故乙烯在空气中燃烧，火焰明亮，并伴有黑烟。乙炔、苯燃烧时
6、，伴有浓烈的黑烟，这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高，碳没有完全燃烧的缘故。（2）苯不能使KMnO4酸性溶液褪去，说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯等苯的某些同系物能使KMnO4酸性溶液褪去，说明甲苯能被KMnO4氧化。（3）将苯加入溴水中，振荡静置后会出现分层，下层为无色的水层，上层为棕红色的苯层，此过程称为萃取，是物理过程，苯跟溴水并未发生化学反应。苯跟液溴在催化剂的作用下才能反应。2甲烷与氯气的取代反应实验：取一个100mL的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2，放在光亮的地方（注意：不要放在阳光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，观察发生的现象。现
7、象：大约3min后，可观察到量筒壁上出现油状液滴，量筒内饱和食盐水液面上升。解释：说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒上出现油状液滴，说明生成了新的油状物质；量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。 3溴乙烷的水解反应 实验：取一支试管，滴入10滴15滴溴乙烷，再加入1mL5的NaOH溶液，充分振荡、静置，待液体分层后，用滴管小心吸入10滴上层水溶液，移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中，然后加入2滴3滴2的AgNO3溶液，观察反应现象。现象与解释：看到反应中有浅黄色沉淀生成，这种沉淀是AgBr，说明溴乙烷水解生成了Br。4乙醇（1）乙醇与金属
8、钠的反应实验：在大试管里注入2mL左右无水乙醇，再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠，迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口，用一小试管倒扣在导管上，收集反应中放出的气体并验纯。现象与解释：乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢，说明乙醇比水更难电离出H。（2）乙醇的消去反应实验：在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸（体积比约为1:3）的混合液，放入几片碎瓷片。加热混合液，使液体的温度迅速升高到170。现象与解释：生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。（3）乙醇的催化氧化实验：一光洁无锈的铜丝，放在酒精灯火焰的外焰上酌烧，将有什么现象发生？此时将铜丝趁热插入盛有无水乙
9、醇的试管中，又有什么现象发生？ 现象与解释：灼烧至红热的铜丝离开火焰时变为黑色，插入无水乙醇中后又变为红色。几次实验重复之后，试管内的液体有刺激性气味。上述过程中涉及的化学方程式：5苯酚（1）苯酚与NaOH反应实验：向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水，振荡试管，有什么现象发生？再逐滴滴入5的NaOH溶液并振荡试管，观察试管中溶液的变化。现象与解释：苯酚与水混合，液体呈浑浊，说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后，试管中的液体由混浊变为澄清，这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。（2）苯酚钠溶液与CO2的作用实验：向苯酚与NaOH反应所得的澄清溶液中通入C
10、O2气体，观察溶液的变化。现象与解释：可以看到，二氧化碳使澄清溶液又变浑浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱，易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下，重新又生成了苯酚。（3）苯酚与浓Br2水的反应实验：向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水，观察现象。现象与解释：可以看到，立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应，既不需加热，也不需用催化剂，比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响，苯酚中苯环上的H变得更活泼了。（4）苯酚的显色反应实验：向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，观察现象。现象与解释：苯酚能与FeCl3反应，使溶液呈紫色。6乙醛（1）乙醛的银镜反应
11、CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O 离子方程式： 实验：在洁净的试管里加入1mL2的AgNO3溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴加入2的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水浴中温热。观察现象。现象与解释：AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸，而Ag+被还原成金属银。注意： 银氨溶液要新配制的随配随用。配制时先取AgNO3溶液后滴加稀氨水，使生成的AgOH沉淀刚好溶解即可。其反应为： Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+ AgOH+2NH3H2O=Ag(NH
12、3)2+OH+2H2O 银镜反应温度不宜过高，而且加热要均匀所以应放在热水浴中加热，温度过高生成的银镜为黑色是由于反应过快，形成的Ag太粗糙。 （2）乙醛与Cu(OH)2的反应实验：在试管中加入10的NaOH溶液2 mL，滴入2的CuSO4溶液4滴6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5 mL，加热至沸腾，观察现象。现象与解释：可以看到，溶液中有红色沉淀产生。反应中产生的Cu(OH)2被乙醛还原成Cu2O。CH3CHO+2Cu(OH)2+ NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O 要点诠释： 氢氧化铜悬浊液要新配制的，配制时NaOH要稍过量（一般是将CuSO4）溶液，滴加到NaOH溶液中；加热时要
13、加热到沸腾。 在反应中水浴加热生成亮白色银镜，而反应在加热条件下可生成砖红色沉淀。这两个反应中CH3CHO都断裂醛基上的碳氢键，即H，都是醛基的特征反应，因此可用这两个反应检验醛基。 7乙酸、碳酸、苯酚的酸性比较 现象与解释：可以看到饱和碳酸氢钠溶液有气泡产生，苯酚钠溶液变浑浊，说明乙酸的酸性强于碳酸，碳酸酸性强于苯酚。8乙酸乙酯实验：在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5mL；向第二支试管里加稀硫酸（1:5）0.5mL、蒸馏水5mL；向第三支试管里加30的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后，把3支试管都放入7080的水浴里加热。现象与解释：几分钟后，第三支试管
14、里乙酸乙酯的气味消失了；第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味；第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明，在酸（或碱）存在的条件下，乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇，碱性条件下的水解更完全。9葡萄糖（1）葡萄糖的银镜反应实验：在1支洁净的试管里配制2mL银氨溶液，加入1mL10的葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴里加热3min5min，观察现象。现象与解释：可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基，跟醛类一样具有还原性。（2）与Cu(OH)2的反应实验：在试管里加入10的NaOH溶液2 mL，滴入2的CuSO4溶液5滴，再加入2mL10的葡萄糖溶液，加热，观察现象。现象与解释：可以看到有红色沉淀生成。
15、葡萄糖分子中含醛基，跟醛类一样具有还原性。10蔗糖实验：这两支洁净的试管里各加入20的蔗糖溶液1mL，并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸（1:5）。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液，至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液，在水浴中加热3min5min，观察现象。现象与解释：蔗糖不发生银镜反应，说明蔗糖分子中不含醛基，不显还原性。蔗糖在硫酸的催化作用下，发生水解反应的产物具有还原性。11淀粉实验：在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉，在试管1里加入4mL 20的H2SO4溶液，在试管2里加入4mL水，都加热3min4min。用碱液中和
16、试管1里的H2SO4溶液，把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液，观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液，稍加热后，观察试管内壁有无银镜出现。现象与解释：从上述实验可以看到，淀粉用酸催化可以发生水解，生成能发生水解反应的葡萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色，说明淀粉没有水解。12纤维素 实验：把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中，加入几滴90的浓硫酸，用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热，使成亮棕色溶液。稍冷，滴入3滴CuSO4溶液，并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热煮沸，观察现象。现象与解释：可以看到，有红色的氧化亚铜生成，这说明纤维素水
17、解生成了具有还原性的物质。13蛋白质（1）蛋白质的变性实验：在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液，给一支试管加热，同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液，观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里，观察是否溶解。现象与解释：蛋白质受热到一定温度就会凝结，加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外，紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性，蛋白质变性后，不仅失去了原有的可溶性，同时也失去了生理活性，是不可逆的。（2）蛋白质的颜色反应实验：在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里，滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象。现象与解释：鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色。蛋白质可以跟许多试剂发
18、生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。（3）蛋白质的盐析（物理性质）实验：在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液，观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。现象与解释：有沉淀的析出，析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后，蛋白质的溶解度减小，使蛋白质凝聚析出，这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的物理过程。考点三、有机物的制备实验 1两种气体的制备 C2H4C2H2原料乙醇，浓硫酸电石、水反应原理 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2制取装置收集方法排水集气法排水集气法注意事项1
19、加热温度为170。2有副产物SO2、CO2等。3放入碎瓷片防止暴沸。4温度计水银球插入液体内。5浓硫酸的作用：催化剂、脱水剂。6浓硫酸与乙醇的体积比为3：11不能用启普发生器2所得C2H2中含有H2S，用CuSO4溶液洗气除去3为减缓反应速率，用饱和食盐水代替水2溴苯的制备 要点诠释：反应装置中长导管作用：导气，冷凝回流。导管口不能伸入水中，防止倒吸。 加入的铁屑先与溴单质反应生成溴化铁，溴化铁起催化剂作用。该反应不需加热，常温下即可反应，且放出大量的热，使反应器内充满红棕色的气体（溴蒸气），导气管口有白雾。溴苯为无色液体，密度比水大，不溶于水，实验时溴苯因溶解了没反应的溴而呈褐色。溴苯的提纯
20、：用NaOH溶液洗涤（Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O），然后再分液。该实验用的溴为液溴，苯与溴水不反应，仅发生萃取分层。3硝基苯的制备（1）原理（2）装置：如图所示要点诠释：混酸的配制：将浓硫酸注入浓硝酸中，并慢慢搅拌；浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂；反应物均为易挥发的物质，为了提高反应物的利用率，使用长导管，起冷凝和回流的作用；该反应需控制温度在5560，实验中应使用水浴加热，温度计放置在水浴烧杯中；粗产品提纯：产生的硝基苯中溶有硝酸、硫酸，可用NaOH溶液反复洗涤，再分液，可以得到苦杏仁味的无色油状液体硝基苯。4乙酸乙酯的制备实验：在1支试管中加入3mL乙醇，然后边摇动试管
21、边加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精灯小心均匀地加热试管3min5min，产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。 现象与解释：在液面上看到有透明的油状液体产生，并可闻到香味。这种有香味的透明油状液体是乙酸乙酯。要点诠释：用小火加热，防止大量蒸出反应物。导管不能插入碳酸钠溶液中，防止倒吸。碳酸钠溶液的作用：可中和乙酸乙酯中的乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度。考点四、有机物的检验1常用试剂溴水酸性高锰酸钾溶液银氨溶液新制的Cu(OH)2碱性悬浊液FeCl3溶液2几种重要有机物的检验有机物或官能团常用试剂反应现象碳碳双键碳碳叁键溴水褪色酸性KMnO4溶液褪色苯的同系物酸性KM
22、nO4溶液褪色溴水不褪色醇中的OH金属钠产生无色无味气体苯酚浓溴水溴水褪色产生白色沉淀FeCl3溶液呈紫色醛基CHO银氨溶液水浴加热生成银镜新制Cu(OH)2煮沸生成砖红沉淀羧基COOH指示剂变色新制Cu(OH)2常温沉淀溶解呈蓝色溶液Na2CO3溶液产生无色无味气体淀粉碘水呈蓝色蛋白质浓HNO3呈黄色灼烧有烧焦羽毛味【典型例题】类型一、有机物的分离、提纯和除杂 例1下列实验或操作不能达到目的的是A用溴水鉴别乙醇、苯和四氯化碳B用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯C用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中少量乙酸D用饱和碳酸钠溶液鉴别乙酸乙酯、乙醇和乙酸【思路点拨】乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2
23、。【答案】B【解析】溴水能与乙醇互溶，而与苯、四氯化碳不溶，溴水加入苯中，上层为橙色，下层无色，而溴水加入四氯化碳中，上层无色，下层为橙色，A正确；乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，因此酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯的同时引入CO2，B错误；乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，而乙酸可以与饱和碳酸钠溶液反应，C正确；饱和碳酸钠溶液能够溶解乙醇，与乙酸乙酯分层，与乙酸反应产生CO2气体，D正确。【总结升华】关键掌握有机物的性质、各种分离方法及适用范围。举一反三【变式1】下列除去括号内杂质的有关操作正确的是 A苯（苯酚）：加浓溴水振荡，分液 B硝酸（硝酸镁）：加热，蒸馏C肥皂液（甘油）：加食盐颗粒
24、，过滤 D乙酸乙酯（乙酸）：加氢氧化钠溶液，分液【答案】C【变式2】欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：蒸馏；过滤；静置分液；加入足量金属钠；通入过量的CO2；加入足量的NaOH溶液；加入足量的FeCl3溶液；加入乙酸与浓酸混合液加热。合理的步骤程序是( )A. B. C. D.【答案】B【变式3】（2016 海南琼院质检）下列有机物的除杂方法正确的是(括号中的是杂质)：A乙酸(乙醛)：加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热B苯(苯酚)：加入溴水，过滤C溴乙烷(溴单质)：加入热氢氧化钠溶液洗涤，分液D乙酸乙酯(乙酸)：加入饱和碳酸钠溶液洗涤，分液【答案】D 【解析】A选项中乙酸也能与新制氢氧化铜
25、悬浊液发生反应；B选项中苯能萃取溴水中的溴，正确的除杂方法为加入氢氧化钠溶液后分液；C选项溴乙烷会在热氢氧化钠溶液中发生水解反应；D选项中饱和碳酸钠溶液能与乙酸反应，同时降低乙酸乙酯的溶解度，正确。类型二、有机物的性质实验 例2如图是一套制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置(1)实验步骤：_；在各装置中注入相应的试剂(如上图所示)；_.实验时，烧瓶中液体混合物逐渐变黑(2)写出此实验制取乙烯的化学方程式(注意反应条件)：_.(3)能够说明乙烯具有还原性的现象是_；装置甲的作用是_若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性，简述其理由：_.【思路点拨】制得的乙烯中含有杂质CO2、SO2， SO2具
26、有还原性，也可使酸性KMnO4溶液褪色。【答案】(1)按图组装好仪器后检查装置气密性加热烧瓶中的混合液，使温度迅速升高到170(2)CH3CH2OHCH2=CH2H2O (3)乙中酸性KMnO4溶液的紫色褪去除去乙烯中混有的SO2、CO2气体不能，因为实验过程中可产生SO2、CO2杂质气体，且SO2具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色【解析】(1)实验室制取乙烯的实验步骤为：按图组装好仪器后先检查装置气密性装置不漏气后，加入试剂实验时，要使温度迅速升高到170(2)乙醇在浓H2SO4的作用下发生消去反应：CH3CH2OHCH2=CH2H2O(3)乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化，能使溶液的紫红
27、色褪去，这说明乙烯具有还原性实验室制乙烯使用的浓H2SO4具有脱水性 ，能将乙醇碳化，且C与浓H2SO4发生反应：C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O，因此产生的乙烯气体中混有CO2和SO2，故装置甲中NaOH溶液的作用是吸收CO2和SO2若无甲装置，由于乙烯中混有的SO2气体也能使酸性KMnO4溶液褪色，会影响到乙烯还原性的验证。【总结升华】明确实验目的，弄清各装置的作用，排除实验干扰。举一反三【404099例4】【变式1】下列玻璃仪器的洗涤方法不正确的是 A附着油脂的试管，用热碱溶液洗涤B残留在试管内壁上的碘，用酒精洗涤C做过银镜反应后的试管，用氨水洗涤D残留有苯酚的试管，用酒精洗涤【答案】C【变式2】以下实验能获得成功的是 A用氨水洗去残留在试管壁上的银镜B将铁屑、溴水、苯混合制溴苯C在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出现白色沉淀D 将铜丝在酒精灯上加热后，立即伸入无水乙醇中，铜丝恢复成原来的红色【答案】D【变式3】下列各实验现象能用同原理解释的是A、苯酚、乙烯都能使溴水褪色B、稀硫酸加入铜粉不反应，再加入硝酸钠或硫酸铁后，铜粉溶解C、葡萄糖和福尔马林与新
