有关卤代烃中卤原子检验问题总结
河北省怀来县沙城中学 李杰春
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物叫做卤代烃,卤代烃的主要性质有水解反应和消去反应。利用水解反应对卤代烃中卤原子的检验是一个重要的实验,实验中涉及原理、操作、定性和定量问题。本文主要对这些问题做一总结,以供学习参考。
一、实验原理
二、实验操作
1、在卤代烃中加入足量的NaOH溶液使其充分反应,必要时可以加热。
2、加入足量的稀HNO3,中和没有反应xx的NaOH并使溶液呈酸性。
3、加入足量的AgNO3溶液,使卤离子xx沉淀。
4、通过沉淀的颜色和重量对有关问题进行定性和定量分析(不包括F - 的检验)。
三、常见问题分析
1、
例1、 在实验室检验KClO3晶体和1-氯丙烷中的氯元素,现设计如下实
验步骤:
①滴加AgNO3溶液
⑴鉴定KClO3中Cl元素的操作步骤是
⑵鉴定1-氯丙烷中Cl元素的操作步骤是
解析:鉴定样品中是否含有氯元素,应将样品中的氯元素转化为Cl- ,再转化为AgNO3沉淀。该实验的关键是在加入AgNO3之前加入稀HNO3酸化,以中和NaOH ,防止NaOH与AgNO3溶液生成沉淀对实验的干扰。
答案:⑴ ④③⑤⑥①
2、定性问题
在问题中提及沉淀的颜色便为定性问题,如果沉淀的颜色为白色,卤代烃为氯代烃,沉淀的颜色为淡黄色,卤代烃为溴代烃,沉淀的颜色为黄色,卤代烃为碘代烃。
3、定量问题
例2、某液态卤代烃RX(R为烷烃,X是卤素原子)的密度为a g/ml。
为测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:①准确量取该卤代烃b ml 放入锥型瓶中。②在锥型瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃导管的塞子,加热,发生反应。③反应xx后,冷却溶液,加入稀HNO3 酸化,滴加过量的AgNO3溶液,得到白色沉淀。④过滤、洗涤、干燥沉淀后称量,的c g 固体。试确定该卤代烃的相对分子质量。
⑴相对分子质量的测定
解析:题目中已经说明该卤代烃为一元卤代烃,沉淀的物质的量即为卤代烃的物质的量,沉淀为白色,即卤代烃为氯代烃。有:
M(RX)= m(RX)/n(AgCl)
m(RX)= a g/ml × b ml
n(AgCl)= c g /143.5 g/mol
M(RX)= 143.5ab/c g/mol
⑵化学式的确定
例2中可以进一步探讨该卤代烃化学式。
解析:如果xx中a 、b、c是具体数值,相对分子质量便为一确定数值,已知R为烷烃,X是氯原子。一元饱和卤代烃的通式为CnH2n+1Cl ,便可以确定该卤代烃的化学式。同时还可以进一步考察同分异构问题。
⑶卤原子个数的确定
例2中如果没有题设中的一元卤代烃信息,同时给出该卤代烃相对分子质量及a 、b、c的具体数值,便可以考查卤代烃中卤原子的数目。
n(卤代烃)/n(AgCl)= 1 :x
本文发表在《高中数理化》。