化学品合成与试验期末复习资料

化学品合成与试验期末复习资料一、命名题CH3CHCH3CH2CH3ClCH3-甲基-2-氯戊烷CH3BrCH2CH2C2-甲基-3溴丙烯CH3ICl间氯甲苯IBr溴苯2-硝基丁烷对硝基甲苯对二硝基苯间硝基溴苯对硝基苯酚间硝基苯甲酸2,4,6-三硝基甲苯对磺酸基苯甲酸OHSO3H对羟基苯磺酸CH3SO3H对甲基苯磺酸C12H25OSOOONa十二烷基硫酸钠C12H25SOOONa对甲基磺酸钠OH苯酚CH3OH甲醇乙醇异丙醇乙二醇OH环己醇丙三醇或甘油苯甲醇2,5,5-三甲基-3-己醇邻甲基苯酚对氨基苯酚乙醚苯甲醚OCH2CH3β-萘乙醚OCH2CH3α-萘乙醚HCOOH甲酸或蚁酸CH3COOH乙酸或醋酸COOH—COOH乙二酸己二酸HOOC—CH2—COOH丙二酸安息香酸或者苯甲酸邻羟基苯甲酸或者水杨酸4-甲基-3-乙基戊酸2-丁烯酸邻甲基苯甲酸间硝基苯甲酸二、完成反应方程式1.R-Cl+H2OR—OH+NaCl2.3.C6H13OH+NaOHCH3CH2BrC6H13OCH2CH34.CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2+NaBr+H2O5.CH3CHBrCH2CH3CH3CH=CHCH3+NaBr+H2O6.CH3—CH=CH2+HBr7.CH3—CH=CH2+HBr8.CH2=CH2+Br29.Cl2ClCH3IFeCl3CH3ICH3IICl10.CH3+Cl2光照CH2Cl11.CH3CH2CH=CH2+Cl2CH3CHClCH=CH2+HCl12.13.14.NO2Br2FeNO2Br15.NO2HNO3H2SO4NO2NO216.NO2NO2SO3HH2SO417.500摄氏度过氧化物18.19.20.21.CH3SO3HH2OCH322.23.24.25.写出反应方程式26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3H+36.37.38.NH2+CH3COOCCH3ONHCOCH3+CH3COOH39.NH2+CH3COClNHCOCH3+H2O40.41.42.CH3KMnO4COOHH+43.CH2CH2CH2CH3KMnO4COOHH+44.CKMnO4H+H3CCH3CH345.CH3CHCH2KMnO4H+CH3COOH+CO246.CH3CCH2KMnO4H+C+CH3OCH3H3CCO2三、单元反应知识（考填空题）1.什么是卤化反应？向有机物分子中引入卤素的方法有哪些？2.芳环上的取代卤化有何特点？3.常用的卤化剂有哪些？4.什么是置换卤化？可以被置换的基团主要有哪些？5.什么是硝化反应，工业上有哪些硝化操作方法？各自的特点如何？6.混酸硝化时，工艺上为什么必须严格控制反应温度及须始终保持良好的搅拌？7.什么是磺化和硫酸化？工业上常用的磺化剂和硫酸化试剂有哪些？8.什么是烷基化反应？有哪些类型？9.F-C烷基化反应时，对芳香族化合物的活性有何要求？为什么？反应常用的催化剂为哪种？10.什么是氧化反应？氧化反应的类型有哪些？四、计算题1.SO3、硫酸和发烟硫酸浓度的换算相关概念：（1）SO3：SO3的反应活性很高，使用时必须稀释，液体用溶剂稀释，气体用干燥的空气或惰性气体稀释。（2）硫酸和发烟硫酸工业硫酸的两种规格：①92%-93%的硫酸(亦称绿矾油)，②98%的硫酸；发烟硫酸：溶有SO3的硫酸；发烟硫酸的两种规格：①含SO320%-25%，②含SO360%-65%；SO3和H2SO4浓度的换算：C(H2SO4)=1－C(SO3)+)(80983soC=1+0.225C(SO3)或C(SO3)=4.44(C(H2SO4)-100%)例题1将25%的发烟硫酸换算成硫酸的浓度；C(H2SO4)=05625.105625.0125.0225.01例题2用95%和98%两种浓度的硫酸配制96%的混酸1000Kg，需要95%和98%的硫酸各多少Kg?设需要95%的硫酸xKg，98%的硫酸yKg，则x+y=100095%x+98%y=100096%得x=y=2.磺化剂用量的计算（硫酸和发烟硫酸）相关概念：废酸：浓度降至不能进行磺化反应的硫酸；磺化极限浓度：能使磺化反应进行的最低浓度；л值：用SO3的质量浓度表示的磺化极限浓度；被磺化物为1kmol，进行一磺化，应消耗的SO3的量为1kmol即80KgSO3/kmol被磺化物(理论量)；x表示磺化剂的用量，a用SO3表示的质量浓度，则：ax)100(80例：要制备NO2SO3H，如果要磺化1mol的硝基苯，需要65%、20%的发烟硫酸各多少千克？(已知л值=81.6%)解：65%的发烟硫酸C(SO3)=65%+98%)651(80=93.6%所需发烟硫酸的量kgax7.1226.81-6.936.81-10080)100(8011）（，产生的废酸量=122.7-80=42.7千克20%的发烟硫酸C(SO3)=20%+98%)201(80=85.3%所需发烟硫酸的量kgax8.3976.81-3.856.81-10080)100(8022）（，产生的废酸量=397.8-80=317.8千克3.有机合成反应计算(1)反应物的物质的量比(反应配比或投料比):加入反应器中的几种反应物之间的物质的量之比。这种物质的量的比值可以和化学反应式的物质的量之比相同，即相当于化学计量比，但对于大多数有机反应来说，投料的各种反应物的物质的量比并不等于化学计量比；(2)限制反应物和过量反应物限制反应物：化学反应物不按化学计量比投料时，其中以最小化学计量数存在的反应物。过量反应物：某种反应物的量超过“限制反应物”完全反应的理论量，则称为“过量反应物”。(3)过量分数：过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的分数；过量分数=%100ttennnne—过量反应物的物质的量；nt—过量反应物与限制反应物完全反应所消耗的物质的量。转化率、产率及收率的计算。(4)转化率：是反应程度的指标，它是某种反应物转化掉的量占投入该反应物的量的百分数，常以符号x表示；%100,,,,,inAoutAinAinArAAnnnnnx注：①一个化学反应以不同的反应物为基准进行计算，所得的转化率不同，所以转化率的计算必须指明是何种反应物的转化率。②单程转化率、总转化率单程转化率：%100,,,RinARoutARinAnnnx单RinAn,和RoutAn,表示反应物A输入和输出反应器的物质的量；总转化率：%100,,,SinASoutASinAnnnx总SinAn,和SoutAn,表示反应物A输入和输出全过程的物质的量。(5)产率：是反应质量的指标，等于(实际产量)除以(理论产量)，用Y表示。理论产量：按化学反应方程式计算的产的量；实际产量：由于副反应的发生，实际得到的产物的量；(6)收率是化学反应的经济指标，它包括理论收率和质量收率两种：理论收率：(按某反应物计生成目的产物的物质的量)除以(投入某反应物的物质的量)，用y表示。工业上还常常用质量收率，它反映了反应物经过预处理，化学反应和后处理之后所得目的产物的总收率，常以符号yw表示。yw=(所得目的产物的质量)除以(输入某反应物的质量)(7)选择性(S表示)S=（理论消耗的物质的量）除以（该反应物在反应中实际消耗掉的总物质的量）转化率、选择性和理论收率三者之间的关系：y=Sx(8)原料消耗定额：每生产1t产品需消耗的各种原料的质量（t或kg）。所得目的产物的质量输入某反应物的质量原料消耗定额例1：氯苯二硝化为二硝基氯苯ClC6H52HNO3ClC6H3(NO2)22H2O物料名称化学计量数比投料物质的量投料物质的量的比投料化学计量数氯苯15.0015硝酸210.702.145.35请说明谁是限制反应物，谁是过量反应物。并求硝酸的过量分数。氯苯是限制反应物，硝酸是过量反应物。硝酸过量分数%7%1005535.5例2：在苯一氯化制氯苯时，为了减少副产二氯苯的生成量，每100mol苯用40mol氯，反应产物中含38mol氯苯，1mol二氯苯，还有61mol未反应的苯，经分离后可回收60mol苯，损失1mol苯。+Cl2ClClCl+ClCl+Cl2求：(1)苯的单程转化率、总转化率;(2)苯通过氯化反应器生成氯苯的单程收率与总收率；(3)苯氯化生成氯苯的选择性；x单%00.39%10010061100x总=%50.97%10040140y单%00.38%10010038y单%00.95%1004038S%44.97%1003938yw%137%10078405.11238例三：100kg苯胺（纯度99%，相对分子质量93）经焙烘磺化和精制后得217kg对氨基苯磺酸钠（纯度97%，相对分子质量231.2）。则按苯胺计，求对氨基苯磺酸钠的理论收率、质量收率和消耗定额。NH2H2SO4浓焙烘NH2SO3H%6.85%10093%991002.231%97217y%217%100100217wy消耗定额=kgt461461.0217100练习：100mol苯胺在用浓硫酸进行烘焙磺化时，反应物中含87mol对氨基苯磺酸，2mol未反应的苯胺，另外还有一定数量的焦油物。NH2H2SO4浓焙烘NH2SO3H苯胺的转化率：%981002100x；生成对氨基苯磺酸的选择性%78.88210087苯胺实际苯胺理论nns生成对氨基苯磺酸的理论收率%8710087y或%87sxy生成对氨基苯磺酸的质量收率：%84.161%1009310017387wy消耗定额=t618.01738793100五、综合题(课上讲解)例：己二酸是一种重要的化工原料，在工业上主要用来生产尼龙、聚氨酯等高分子材料。（1）分别写出用环己酮、环己烷和环己烯制备己二酸的化学反应式，并注明反应条件。（2）用19.6g环己酮与90.7g30%的双氧水反应，制备得到24.6g己二酸，请指出限制反应物和过量反应物，计算过量分数、产率。（3）若投料比为环己酮：双氧水=1：2.5，当环己酮的投料量为0.3mol时，计算出30%双氧水的投料量（30%双氧水的密度为0.81g/mL）（写出计算过程！）（4）画出反应装置图（5）在己二酸后处理过程中，除去水洗和干燥操作外，还采用什么操作？请画出该操作的装置图。