苯胺的制备实验报告
一、健康、安全和环保要素分析与预防
(1)原料与产品的安全使用
物料
是否有毒性
操作规范
应急预案
硝基苯
苯胺
(2)环保要素分析:本实验用铁粉做还原剂,是否有环境污染之处?
二、实验原理
(1)实验基本原理(用方程式表达)
(2)简单描述硝基苯是如何加入反应瓶中的?这样做的目的是什么?
三、实验仪器及装置
(1)根据投料数据及实验原理,选择合适的玻璃仪器,并填写仪器规格
序号
仪器
规格(个数)
备注(注意事项)
1
单口烧瓶
2
三口烧瓶
3
回流冷凝管
4
空气冷凝管
5
直形冷凝管
6
球形冷凝管
(2)除了从上述仪器列表中选择外,完成本实验可能用到的玻璃仪器还有哪些?
(3)利用所选玻璃仪器及配套设备搭建反应装置和水蒸气蒸馏装置,并用铅笔绘制装置图。
四、实验操作及数据记录
(一)实验前准备
1.根据实验内容和要求,清点玻璃仪器是否齐全、是否能正常使用;
2.乙醚安全性检测:
(1)检测步骤描述:___________________________________
(2)检测结果:_______________________________________
(二)苯胺合成阶段
1.搭建装置
2.称量
称量(量取)所需物料的质量(体积)并记录在报告纸上(精确到0.01g)
m硝基苯=_______;m铁粉=_______;V乙酸=________;V水=________;
3.投料
向烧瓶中加入铁粉、水和乙酸,充分振荡,混合摇匀。待反应物微沸5分钟后,分批加入硝基苯,并不断振摇。
4.反应
回流过程中,如果冷凝器内壁沾有少量黄色油珠,可用少量水冲下,再继续反应一段时间,还原反应必须完全。
(1)加热方式:__________________________
(2)反应结束时的现象:________________________
(3)反应用时:________________________________
(4)结束反应:正确拆卸反应装置,冷却后进行后处理。
(三)苯胺精制阶段
1.水蒸气蒸馏
将反应液转移到____mL长颈圆底烧瓶中,进行水蒸气蒸馏,直至馏出液澄清,共收集馏出液______mL。
2.盐析
分出有机层后,向水层中加入食盐_____g,使之饱和。这样做的目的是:
¨减少苯胺在水中的溶解度
¨增大油水两项的密度差
3.萃取与干燥
水层用乙醚萃取3次,合并苯胺层和萃取液,用_______作为干燥剂进行干燥,干燥时间为______________。
本实验关于干燥剂的使用说法正确有哪几项:
¨本实验不能用硫酸镁、氯化钙干燥,因为苯胺和二者形成分子化合物
¨本实验也可用硫酸镁、氯化钙干燥
¨本实验用粒状氢氧化钠干燥效果好
¨本实验用粒状氢氧化钠干燥速度快,可避免苯胺长时间暴露空气中被氧化
4.蒸馏
搭建蒸馏装置,先水浴加热蒸去_______________,剩余溶液用电热套加热进行水蒸气蒸馏,收集所需馏分。
(1)馏分:_______________℃的馏分;(2)溶液是否浑浊:_____________;
(3)产量:_______________g。
五、数据处理与质量评价
(一)产品外观记录
(二)产品性质鉴定
按照实验要求,分别叙述碱性实验、亚硝化实验和取代实验的实验过程与步骤,正确描述实验现象,并分析和说明实验原理。
序号
实验内容
实验过程与步骤
实验现象
实验原理分析
1
碱性实验
2
亚硝化实验
3
取代实验
(三)产品收率计算及结果分析
1.纯度分析
根据液相色谱测定结果,计算产品中苯胺的纯度(保留3位有效数字)
2.根据公式进行计算产品收率(保留3位有效数字)
收率=精制产品质量(g)?纯度
3.结果分析与评价
以下几方面是否影响了你的实验收率,请进行自我评价分析
¨反应温度过高,醋酸挥发到空气中导致原料未反应完
¨分液有残留损耗
¨盐析时加入氯化钠不足
¨产品中混有少量硝基苯
¨蒸馏前馏分过多
¨水相萃取不充分
¨反应终点判断有误,提前终止反应
¨其它__________________________________