实验室中有四瓶标签模糊的无色溶液,分别是乙醇溶液、乙醛溶液、乙酸溶液和苯酚溶液。你能用化学方法将它们鉴别出来吗?
通过官能团检验,鉴别乙醇、乙醛、乙酸、苯酚。
1、苯酚遇Fe3+变紫色;
2、
3、
药品:待鉴别试剂(乙醇溶液①、乙醛溶液④、乙酸溶液②、苯酚溶液③),FeCl3溶液,NaHCO3溶液,10%NaOH溶液,2%CuSO4溶液,酸性KMnO4溶液;
仪器:pH试纸,试管*12,玻璃棒*4,胶头滴管*4,玻璃棒,酒精灯,火柴,试管夹等。
(1)将四支试管编号①②③④,然后分别分为两份,取其中一份,向试管中分别加入FeCl3溶液。
(2)另取另外三种溶液,用pH试纸测定其pH。(此步骤亦可使用NaHCO3溶液检验,但是需额外使用三支试管。)
(3)向剩余两支试管中分别加入一定量新制10%NaOH溶液和2%CuSO4溶液,振荡试管,分别加热两试管。
1、步骤(1)中,③试管变为紫色,其他不变紫色,说明③为苯酚溶液。
2、步骤(2)中,②试管使pH试纸变为红色,说明②为乙酸溶液。(若用NaHCO3溶液检验,则只有②试管中出现气体,亦可证明②为乙酸溶液。)
3、步骤(3)中,④出现砖红色沉淀,说明④是乙醛。
阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药,用于治疗感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛等,还能抑制血小板聚集。阿司匹林微溶于水,化学式为C9H8O4,分子含有苯环,不含其他环状结构。阿司匹林中还有哪些官能团?你能用化学方法推断出来吗?
利用化学方法检验阿司匹林中的官能团。
1、羧基酸性强于碳酸,能够使pH试纸变红
2、醛基能够与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀Cu2O
3、酯基在酸性条件下可以水解
4、酚羟基可以与Fe3+发生显色反应,并能使酸性KMnO4溶液褪色。
药品:阿司匹林药片,酸性KMnO4溶液,FeCl3溶液,NaHCO3溶液,稀硫酸,10%NaOH溶液,2%CuSO4溶液;
仪器:pH试纸,试管*4,烧杯*1,胶头滴管*6,酒精灯,火柴,研钵,镊子,玻璃棒,表面皿,滤纸,三脚架,石棉网,试管夹等。
1.列出阿司匹林分子中连接在苯环上的官能团组合的所有可能情况。
解答:化学式为C9H8O4,分子含有苯环,不含其他环状结构。根据分子式可以确定Ω=6,扣除一个苯环后,苯环外有两个不饱和度、4个O和3个C。因此,推测其官能团组合有:
①两个羧基
②两个酯基
③1个羧基+1个酯基
④1个羧基+1个醛基+1个羟基
⑤1个酯基+1个醛基+1个羟基
⑥2个羟基+2个醛基
2.选择易于检验的官能团,设计实验方法和顺序检验官能团的种类。
欲检验的官能团 |
检验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
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3.根据上述检验结果,判断还需要进一步检验的官能团种类,设计实验方案并完成检验。
欲检验的官能团 |
检验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
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(1)将阿司匹林药片放入研钵中研磨,将磨好的药粉倒入少量蒸馏水中。用玻璃棒搅拌,静置,使不溶物沉淀。
(2)吸取少量上清液滴加至试管中,再向试管中滴加碳酸氢钠溶液(该步骤中也可使用pH试纸来检验羧基)
(3)再次吸取少量上清液滴加至另一试管中,向试管中滴加新制氢氧化铜悬浊液(10%NaOH溶液,2%CuSO4溶液),加热试管。
(4)再次吸取少量上清液滴加至另一试管中,向试管中加入少量稀硫酸。用酒精灯加热。冷却后取出适量溶液至另一支试管中,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,向另外一支试管中滴加酸性KMnO4溶液。
1、步骤(2)中产生大量气泡,证明结构中含有羧基,排除掉②、⑤、⑥三种组合可能;(该步骤中若使用pH试纸,则使pH试纸变红色。)
2、步骤(3)中没有砖红色沉淀产生,证明没有醛基,排除掉④;
3、步骤(4)中滴加FeCl3溶液的试管变紫色,滴加酸性KMnO4溶液的试管褪色。证明阿司匹林能水解,水解后产物中含有酚羟基,进而说明阿司匹林中含有酯基,且酯基的氧与苯环直接相连。
4、最终结论是阿司匹林中的官能团是羧基和酯基。
用于物质鉴别与检验的化学反应一般具有操作简便、现象明显、灵敏度高、专一性强的特点。
进行多种物质鉴别时,可优先利用各物质的独特性质鉴别;没有独特性质时,可利用某种性质对物质分组之后再进一步鉴别。
阿司匹林,又名乙酰水杨酸,其结构简式如下: