题目

11-4 用化学方法分离下列各组化合物,并鉴定分离出的化合物:-|||-(1)A. 2- 辛醇 B. 2- 辛酮 C.正辛酸-|||-(2)A.苯酚 B.苯甲醚 C.苯甲酸

题目解答

本题主要考查有机化合物的化学分离和鉴定方法，解题的关键在于利用不同化合物的化学性质差异，选择合适的试剂进行分离，再通过特定的反应和物理性质（如蒸馏、重结晶、熔点、沸程等）对分离出的化合物进行鉴定。

（1）分离和鉴定 2 - 辛醇、2 - 辛酮、正辛酸

第一步：用$NaHCO_3$溶液分离正辛酸
正辛酸具有酸性，能与$NaHCO_3$溶液反应生成正辛酸的钠盐，而 2 - 辛醇和 2 - 辛酮不与$NaHCO_3$溶液反应。反应方程式为：$R - COOH+NaHCO_3\rightarrow R - COONa + H_2O+CO_2\uparrow$（$R$代表正辛基）。将混合溶液加入$NaHCO_3$溶液后，溶液分层，水相为正辛酸的钠盐，有机相为 2 - 辛醇和 2 - 辛酮的混合物。
第二步：用饱和$NaHSO_3$溶液分离 2 - 辛酮
2 - 辛酮能与饱和$NaHSO_3$溶液发生亲核加成反应，生成白色沉淀，而 2 - 辛醇不反应。反应方程式为：$R_1 - CO - R_2+NaHSO_3\rightarrow R_1 - C(OH)(SO_3Na)-R_2\downarrow$（$R_1$和$R_2$代表不同的烃基）。将有机相加入饱和$NaHSO_3$溶液，过滤得到沉淀，沉淀用$H^+$处理，发生反应$R_1 - C(OH)(SO_3Na)-R_2 + H^+\rightarrow R_1 - CO - R_2+Na^++H_2O+SO_2\uparrow$，得到粗的 2 - 辛酮，经干燥蒸馏得到纯净的 2 - 辛酮。水相为水溶性物质，其中包含未反应的 2 - 辛醇。
第三步：分离和鉴定 2 - 辛醇
将水相进行处理，加入$H_3^+O$，使可能存在的其他盐类转化为相应的酸或醇，然后分层，有机相为粗的 2 - 辛醇，经干燥蒸馏得到纯净的 2 - 辛醇。
鉴定方法：根据最后蒸馏步骤的馏程温度可鉴别 2 - 辛醇、2 - 辛酮和正辛酸，因为不同的有机化合物具有不同的沸点。

（2）分离和鉴定苯酚、苯甲醚、苯甲酸

第一步：用$NaHCO_3$溶液分离苯甲酸
苯甲酸具有酸性，能与$NaHCO_3$溶液反应生成苯甲酸的钠盐，而苯酚和苯甲醚不与$NaHCO_3$溶液反应。反应方程式为：$C_6H_5 - COOH+NaHCO_3\rightarrow C_6H_5 - COONa + H_2O+CO_2\uparrow$。将混合溶液加入$NaHCO_3$溶液后，溶液分层，水相为苯甲酸的钠盐，有机相为苯酚和苯甲醚的混合物。
第二步：用$Na_2CO_3$溶液分离苯酚
苯酚具有弱酸性，能与$Na_2CO_3$溶液反应生成苯酚的钠盐，而苯甲醚不反应。反应方程式为：$C_6H_5 - OH+Na_2CO_3\rightarrow C_6H_5 - ONa+NaHCO_3$。将有机相加入$Na_2CO_3$溶液，过滤除去不溶性杂质，水相为苯酚的钠盐，有机相为苯甲醚。
第三步：分离和鉴定各化合物
- 对水相（苯酚的钠盐）加入$H_3^+O$，发生反应$C_6H_5 - ONa + H_3^+O\rightarrow C_6H_5 - OH+Na^++H_2O$，得到粗的苯酚，经水重结晶得到纯净的苯酚。
- 有机相（苯甲醚）经干燥蒸馏得到纯净的苯甲醚。
- 对第一步得到的苯甲酸的钠盐的水相加入$H_3^+O$，发生反应$C_6H_5 - COONa + H_3^+O\rightarrow C_6H_5 - COOH+Na^++H_2O$，得到粗的苯甲酸，经水重结晶得到纯净的苯甲酸。
鉴定方法：测定熔点可鉴别苯酚和苯甲酸，因为不同的有机化合物具有不同的熔点；由蒸馏沸程可鉴别苯甲醚。