化學物質分析

2022-11-17 15:39:02 字數 4542 閱讀 2889

一.各類化合物的鑑別方法

1.烯烴、二烯、炔烴:

(1)溴的四氯化碳溶液,紅色腿去

(2)高錳酸鉀溶液,紫色腿去。

2.含有炔氫的炔烴:

(1) 硝酸銀,生成炔化銀白色沉澱

(2) 氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉澱。

3.小環烴:三、四元脂環烴可使溴的四氯化碳溶液腿色

4.鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉澱;不同結構的鹵代烴生成沉澱的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現沉澱。

5.醇:

(1) 與金屬鈉反應放出氫氣(鑑別6個碳原子以下的醇);

(2) 用盧卡斯試劑鑑別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置後變渾濁,伯醇放置後也無變化。

6.酚或烯醇類化合物:

(1) 用三氯化鐵溶液產生顏色(苯酚產生蘭紫色)。

(2) 苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉澱。

7.羰基化合物:

(1) 鑑別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產生黃色或橙紅色沉澱;

(2) 區別醛與酮用托倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能;

(3) 區別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉澱,而酮和芳香醛不能;

(4) 鑑別甲基酮和具有結構的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉澱。

8.甲酸:用托倫試劑,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。

9.胺:區別伯、仲、叔胺有兩種方法

(1)用苯磺醯氯或對甲苯磺醯氯,在naoh溶液中反應,伯胺生成的產物溶於naoh;仲胺生成的產物不溶於naoh溶液;叔胺不發生反應。

(2)用nano2+hcl:

脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。

芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成綠色固體。

10.糖:

(1) 單醣都能與托倫試劑和斐林試劑作用,產生銀鏡或磚紅色沉澱;

(2) 葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。

(3)麥芽糖與蔗糖:用托倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉澱,而蔗糖不能。

二.例題解析

例1.用化學方法鑑別丁烷、1-丁炔、2-丁炔。

分析:上面三種化合物中,丁烷為飽和烴,1-丁炔和2-丁炔為不飽和烴,用溴的四氯化碳溶液或高錳酸鉀溶液可區別飽和烴和不飽和烴,1-丁炔具有炔氫而2-丁炔沒有,可用硝酸銀或氯化亞銅的氨溶液鑑別。因此,上面一組化合物的鑑別方法為:

例2.用化學方法鑑別氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。

分析:上面三種化合物都是鹵代烴,是同一類化合物,都能與硝酸銀的醇溶液反應生成鹵化銀沉澱,但由於三種化合物的結構不同,分別為苄基、二級、一級鹵代烴,它們在反應中的活性不同,因此,可根據其反應速度進行鑑別。上面一組化合物的鑑別方法為:

例3.用化學方法鑑別下列化合物

苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、異丙醇、苯酚

分析:上面一組化合物中有醛、酮、醇、酚四類,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鑑別羰基化合物的試劑將醛酮與醇酚區別,然後用托倫試劑區別醛與酮,用斐林試劑區別芳香醛與脂肪醛,用碘仿反應鑑別甲基酮;用三氯化鐵的顏色反應區別酚與醇,用碘仿反應鑑別可氧化成甲基酮的醇。鑑別方法可按下列步驟進行:

(1) 將化合物各取少量分別放在7支試管中,各加入幾滴2,4-二硝基苯肼試劑,有黃色沉澱生成的為羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,無沉澱生成的是醇與酚。

(2) 將4種羰基化合物各取少量分別放在4支試管中,各加入托倫試劑(氫氧化銀的氨溶液),在水浴上加熱,有銀鏡生成的為醛,即苯甲醛和丙醛,無銀鏡生成的是2-戊酮和3-戊酮。

(3) 將2種醛各取少量分別放在2支試管中,各加入斐林試劑(酒石酸鉀鈉、硫酸酮、氫氧化鈉的混合液),有紅色沉澱生成的為丙醛,無沉澱生成的是苯甲醛。

(4) 將2種酮各取少量分別放在2支試管中,各加入碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為2-戊酮,無黃色沉澱生成的是3-戊酮。

(5) 將3種醇和酚各取少量分別放在3支試管中,各加入幾滴三氯化鐵溶液,出現蘭紫色的為苯酚,無蘭紫色的是醇。

(6) 將2種醇各取少量分別放在支試管中,各加入幾滴碘的氫氧化鈉溶液,有黃色沉澱生成的為異丙醇,無黃色沉澱生成的是丙醇。

例4.用化學方法鑑別甲胺、二甲胺、三甲胺。

分析:上面三種化合物都是脂肪胺,分別為伯、仲、叔胺。伯胺和仲胺在氫氧化鈉溶液存在下,能與苯磺醯氯發生反應,生成苯磺醯胺。

伯胺反應後生成的苯磺醯胺,因其氮原子上還有乙個氫原子,顯示弱酸性,能溶於氫氧化鈉而生成鹽;仲胺生成的苯磺醯胺中,其氮原子上沒有氫原子,不溶於氫氧化鈉而呈固體析出;叔胺不發生反應,因此,可用此反應(興斯堡反應)鑑別三種化合物。鑑別方法如下:

有機化學規律

一、綜觀近幾年來的高考有機化學試題中有關有機物組成和結構部分的題型,其共同特點是:通過題給某一有機物的化學式(或式量),結合該有機

物性質,對該有機物的結構進行發散性的思維和推理,從而考查「對微觀結構的一定想象力」。為此,必須對有機物的化學式(或式量)具有一定的結構化處理的本領,才能從根本上提高自身的「空間想象能力」。

1. 式量相等下的化學式的相互轉化關係:

一定式量的有機物若要保持式量不變,可採用以下方法:

(1) 若少1個碳原子,則增加12個氫原子。

(2) 若少1個碳原子,4個氫原子,則增加1個氧原子。

(3) 若少4個碳原子,則增加3個氧原子。

2. 有機物化學式結構化的處理方法

若用cnhmoz (m≤2n+2,z≥0,m、n ?n,z屬非負整數)表示烴或烴的含氧衍生物,則可將其與cnh2n+2oz(z≥0)相比較,若少於兩個h原子,則相當於原有機物中有乙個c=c,不難發現,有機物cnhmoz分子結構中c=c數目為個,然後以雙鍵為基準進行以下處理:

(1) 乙個c=c相當於乙個環。

(2) 乙個碳碳叄鍵相當於二個碳碳雙鍵或乙個碳碳雙鍵和乙個環。

(3) 乙個苯環相當於四個碳碳雙鍵或兩個碳碳叄鍵或其它(見(2))。

(4) 乙個羰基相當於乙個碳碳雙鍵。

二、有機物結構的推斷是高考常見的題型,學習時要掌握以下規律:

1.不飽和鍵數目的確定

(1) 有機物與h2(或x2)完全加成時,若物質的量之比為1∶1,則該有機物含有乙個雙鍵;1∶2時,則該有機物含有乙個叄鍵或兩個雙鍵;1∶3時,則該有機物含有三個雙鍵或乙個苯環或其它等價形式。

(2) 由不飽和度確定有機物的大致結構:

對於烴類物質cnhm,其不飽和度w=

① c=c:w=1;

② coc:w=2;

③ 環:w=1;

④ 苯:w=4;

⑤ 萘:w=7;

⑥ 複雜的環烴的不飽和度等於開啟碳碳鍵形成開鏈化合物的數目。

2.符合一定碳、氫之比的有機物

c∶h=1∶1的有:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等;

c∶h=1∶2的有:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯烴、環烷烴等;

c∶h=1∶4的有:甲烷、甲醇、尿素等。

近幾年有關推測有機物結構的試題,有這樣幾種題型:

1.根據加成及其衍變關係推斷

這類題目的特點是:通過有機物的性質推斷其結構。解此類題目的依據是:

烴、醇、醛、羧酸、酯的化學性質,通過知識串聯,綜合推理,得出有機物的結構簡式。具體方法是:① 以加成反應判斷有機物結構,用h2、br2等的量確定分子中不飽和鍵型別(雙鍵或叄鍵)和數目;或以碳的四價及加成產物的結構確定不飽和鍵位置。

② 根據有機物的衍變關係推斷有機物的結構,要找出衍變關係中的突破口,然後逐層推導得出結論。

2.根據高聚物(或單體)確定單體(或高聚物)

這類題目在前幾年高考題中經常出現,其解題依據

是:加聚反應和縮聚反應原理。方法是:

按照加聚反應或縮聚反應原理,由高分子的鍵節,採用逆向思維,反推單體的結構。由加聚反應得到的高分子求單體,只要知道這個高分子的鍵節,將鏈節端點的乙個價鍵向括號內作順次間隔轉移,即可得到單體的結構簡式;

(1) 常見加聚反應的型別有:

① 同一種單體加聚,該單體一般是單烯烴或共軛二烯烴。

② 由不同單體加聚,單體一般為烯烴。

(2) 常見縮聚反應的型別有:

① 酚醛縮聚。

② 氨基酸縮聚。

由高聚物找單體,一般將高聚物主鏈上的碳原子以偶數個斷裂;若按此斷裂寫不出單體,一般此高聚物為縮聚反應得到的高聚物,要補充消去的小分子物質。

3. 由有機物完全燃燒確定有機物結構

通過完全燃燒有機物,根據co2和h2o的量,推測有機物的結構,是前幾年高考試題的熱點題。有以下幾種方法。

(1) 有機物分子組成通式的應用

這類題目的特點是:運用有機物分子組成的通式,匯出規律。再由規律解題,達到快速準確的目的。

規律1:最簡式相同的有機物,無論多少種,以何種比例混合,混合物中元素質量比值相同。要注意:

① 含有n個碳原子的飽和一元醛或酮與含有2n個碳原子的飽和一元羧酸和酯具有相同的最簡式;② 含有n個碳原子的炔烴與含有3n個碳原子的苯及其同系物具有相同的最簡式。

規律2:具有相同的相對分子質量的有機物為:① 含有n個碳原子的醇或醚與含有(n-1)個碳原子的同型別羧酸和酯。

② 含有n個碳原子的烷烴與含有(n-1)個碳原子的飽和一元醛或酮。此規律用於同分異構體的推斷。

規律3:由相對分子質量求有機物的分子式(設烴的相對分子質量為m) ① 得整數商和餘數,商為可能的最大碳原子數,餘數為最小氫原子數。② 的餘數為0或碳原子數≥

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