题目
用化学方法鉴别下列化合物。(1) 苯乙炔、环己烯、环己烷(2) 1-戊烯、1,2-二甲基环丙烷、甲苯(3) 2-丁烯、1-丁炔、苯
用化学方法鉴别下列化合物。
(1) 苯乙炔、环己烯、环己烷
(2) 1-戊烯、1,2-二甲基环丙烷、甲苯
(3) 2-丁烯、1-丁炔、苯
题目解答
答案
(1) 将三者分别加入溴水:环己烷不褪色,苯乙炔和环己烯均褪色。再加入硝酸银氨溶液:苯乙炔生成白色沉淀,环己烯无沉淀。
(2) 将三者分别加入溴水:甲苯不褪色,1-戊烯和1,2-二甲基环丙烷均褪色。再加入高锰酸钾溶液:1-戊烯褪色,1,2-二甲基环丙烷不褪色。
(3) 将三者分别加入溴水:苯不褪色,2-丁烯和1-丁炔均褪色。再加入硝酸银氨溶液:1-丁炔生成白色沉淀,2-丁烯无沉淀。
综上,可通过溴水、高锰酸钾溶液及硝酸银氨溶液的组合实验,分别区分三组化合物。
解析
本题主要考查有机化合物的化学鉴别方法,解题的关键在于利用不同化合物的结构特点,使其与特定试剂发生不同的化学反应,从而实现鉴别。
(1) 鉴别苯乙炔、环己烯、环己烷
- 首先,溴水可用于鉴别不饱和烃和饱和烃。不饱和烃(含有碳碳双键或三键)能与溴发生加成反应,使溴水褪色,而饱和烃则不能。
- 苯乙炔含有碳碳三键,环己烯含有碳碳双键,它们都能与溴水发生加成反应,使溴水褪色。反应方程式如下:
- 苯乙炔与溴水反应:$C_6H_5C\equiv CH + 2Br_2 \longrightarrow C_6H_5CBr_2CHBr_2$
- 环己烯与溴水反应:$\bigcirc - CH=CH_2+Br_2 \longrightarrow \bigcirc - CHBrCH_2Br$
- 环己烷是饱和烃,不能与溴水发生加成反应,溴水不褪色。
- 苯乙炔含有碳碳三键,环己烯含有碳碳双键,它们都能与溴水发生加成反应,使溴水褪色。反应方程式如下:
- 然后,硝酸银氨溶液可用于鉴别含有端炔氢($-C\equiv CH$)的化合物。端炔氢具有一定的酸性,能与硝酸银氨溶液反应生成炔化银沉淀。
- 苯乙炔含有端炔氢,能与硝酸银氨溶液反应生成白色的苯乙炔银沉淀,反应方程式为:$C_6H_5C\equiv CH + [Ag(NH_3)_2]NO_3 \longrightarrow C_6H_5C\equiv CAg\downarrow+NH_4NO_3 + NH_3$
- 环己烯不含有端炔氢,不能与硝酸银氨溶液反应,无沉淀生成。
(2) 鉴别1 - 戊烯、1,2 - 二甲基环丙烷、甲苯
- 第一步,用溴水鉴别。
- 1 - 戊烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,反应方程式为:$CH_3CH_2CH_2CH=CH_2+Br_2 \longrightarrow CH_3CH_2CH_2CHBrCH_2Br$
- 1,2 - 二甲基环丙烷虽然是环烷烃,但由于环的张力较大,也能与溴水发生开环加成反应,使溴水褪色。
- 甲苯是苯的同系物,苯环比较稳定,不能与溴水发生加成反应,溴水不褪色。
- 第二步,用高锰酸钾溶液鉴别1 - 戊烯和1,2 - 二甲基环丙烷。
- 1 - 戊烯含有碳碳双键,能被高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,反应方程式为:$5CH_3CH_2CH_2CH=CH_2 + 8KMnO_4+12H_2SO_4 \longrightarrow 5CH_3CH_2CH_2COOH + 5CO_2+8MnSO_4+4K_2SO_4+12H_2O$
- 1,2 - 二甲基环丙烷不能被高锰酸钾溶液氧化,高锰酸钾溶液不褪色。
(3) 鉴别2 - 丁烯、1 - 丁炔、苯
- 首先,用溴水鉴别。
- 2 - 丁烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,反应方程式为:$CH_3CH=CHCH_3+Br_2 \longrightarrow CH_3CHBrCHBrCH_3$
- 1 - 丁炔含有碳碳三键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,反应方程式为:$CH_3CH_2C\equiv CH + 2Br_2 \longrightarrow CH_3CH_2CBr_2CHBr_2$
- 苯环比较稳定,不能与溴水发生加成反应,溴水不褪色。
- 然后,用硝酸银氨溶液鉴别2 - 丁烯和1 - 丁炔。
- 1 - 丁炔含有端炔氢,能与硝酸银氨溶液反应生成白色的1 - 丁炔银沉淀,反应方程式为:$CH_3CH_2C\equiv CH + [Ag(NH_3)_2]NO_3 \longrightarrow CH_3CH_2C\equiv CAg\downarrow+NH_4NO_3 + NH_3$
- 2 - 丁烯不含有端炔氢,不能与硝酸银氨溶液反应,无沉淀生成。