【实验目的】
(1)了解实验室制备乙醚的原理和方法。
(2)初步掌握低沸点易燃液体的操作要点。
【实验原理】
醚能溶解多数的有机化合物,有些有机反应必须在醚中进行,因此,醚是有机合成中常用的溶剂。
实验室制取乙醚的总反应方程式:
【仪器与药品】
1.仪器
温度计、铁架台、酒精灯、滴液漏斗、三口烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶、分液漏斗、蒸馏装置等。
2.试剂
乙醇、浓硫酸、5%NaOH溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液、无水CaCl2等。
【实验内容】
1.乙醚的制备
乙醚的制备装置如图3-22-1所示。在干燥的三口烧瓶中加入12 mL乙醇,将烧瓶浸入冷水浴中,缓缓加入12 mL浓硫酸[1],混合均匀。滴液漏斗中加入25 mL95%乙醇,漏斗末端和温度计的水银球必须浸入液面以下,距离瓶底0.5~1 cm处。用作接收器的锥形瓶应浸入冰水浴中冷却,尾接管的支管接上橡皮管通入下水道或室外。
将三口烧瓶放在石棉网上加热,使反应温度迅速升到140℃。开始由滴液漏斗慢慢滴加乙醇。控制滴入速度与馏出速度大致相等(每秒1滴)[2]。维持反应温度在135~145℃内,30~45 min滴完,再继续加热10 min,直到温度升到160℃,去掉热源,停止反应。
图3-22-1 乙醚制备装置图
2.乙醚的精制[3](www.xing528.com)
将馏出液转至分液漏斗中,依次用8 mL 5%的NaOH溶液和8 mL饱和NaCl溶液洗涤,最后用8 mL饱和CaCl2溶液洗涤2次。
分出醚层,用无水CaCl2干燥(注意容器外仍需用冰水冷却)。当瓶内乙醚澄清时,则将它小心地转入蒸馏烧瓶中,加入沸石,安装蒸馏装置(图2-2-6),在预热过的热水浴上(60℃)蒸馏,收集33~38℃馏出液。
计算产率。
【主要技术与注意事项】
[1]浓硫酸的作用是催化和脱水。
[2]若滴加速度明显超过馏出速度,不仅乙醇未作用已被蒸出,而且会使反应液的温度骤降,减少醚的生成。
[3]使用或精制乙醚的实验台附近严禁火种,所以当反应完成拆下作接收器的锥形瓶之前必须先灭火。同样,精制乙醚的热水浴必须在别处先预热好热水(或使用恒温水浴锅),使其达到所需温度,而绝不能一边用明火加热一边蒸馏。
【参考学时】
2学时。
【实验思考题】
(1)制备乙醚实验中,把混在粗制乙醚里的杂质一一除去采用哪些措施?
(2)反应温度过高或过低对反应有什么影响?
【附注】
乙醚的物理常数见表3-22-1。
表3-22-1 乙醚的物理常数
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