有機物的探究實驗

吳玲

有機物的探究實驗，在選擇題與實驗綜合題中都有涉及，是學生學習的難點．本文結合考試的常考點進行分析探討，以幫助學生突破難點，培養學生證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識等核心素養．

１ 甲烷的取代反應實驗探究

甲烷是最簡單的有機化合物，其重要的化學性質是能發生取代反應．甲烷與氯氣發生取代反應的條件、現象以及根據實驗得出的結論都是常考的知識點．例１ 下列實驗操作及現象推出的相應結論正確的是（）．

分析 甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，但反應不能用強光，用強光可能會引起爆炸，選項A錯誤．CH４ 和Cl２ 在光照條件先反應，氣體顏色變淺，試管壁出現油狀液滴，說明甲烷和氯氣發生了取代反應，選項B 錯誤．光照下，氯氣與甲烷反應生成氯化氫，氯化氫易溶于水，觀察到量筒中液面上升，選項C正確．反應后的混合氣體中有氯化氫，能使濕潤的石蕊試紙變紅，所以不能說明生成的氯代甲烷有酸性，選項D錯誤．答案為C．

甲烷與氯氣的反應條件是光照，但不能是強光照射，因為易發生爆炸;甲烷與氯氣取代的４種有機產物是非電解質，不溶于水，只有生成的HCl易溶于水，造成液面上升，水溶液顯酸性．

２ 乙烯的實驗室制備及性質實驗探究

實驗室中制備乙烯用的藥品是無水乙醇和濃硫酸，需要將混合液加熱到１７０ ℃，由于濃硫酸具有脫水性和強氧化性，能把乙醇先脫水成碳，再氧化為CO２，同時硫酸還原為SO２，因此生成的乙烯中含有CO２、SO２ 以及水蒸氣和乙醇．

例２ 下列實驗裝置或操作均正確的是（）．

分析 制備乙烯時，溫度計水銀球應插入反應液中、不接觸燒瓶底部且要在圓底燒瓶中加入沸石或碎瓷片，選項A 錯誤．制備乙烯的過程中會生成SO２ 雜質氣體，SO２ 也能使溴水褪色，故應先通過NaOH 溶液除去，再檢驗乙烯的性質，選項B 錯誤．乙醇易揮發，生成的乙烯中含有SO２、乙醇，SO２、乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，選項C錯誤．乙烯中的SO２ 被NaOH 溶液吸收，排除干擾，可以驗證乙烯能發生加成反應，選項D正確．答案為D．

制備乙烯，必須加熱到１７０ ℃，溫度計水銀球要位于液面下;檢驗乙烯可用溴水，但SO２也能使溴水褪色，因此要先除去SO２;檢驗乙烯也可用酸性KMnO４ 溶液，但乙醇、SO２ 也能使酸性KMnO４溶液褪色，所以可用NaOH 溶液除去乙醇、SO２．

３ 乙炔的實驗室制備及性質實驗探究

乙炔的實驗室制備及性質實驗探究是考試的熱點．實驗室中用電石與水反應制備乙炔，由于電石中含有CaS、Ca３P２ 雜質，因此生成的氣體產物中會有H２S、PH３，這兩種氣體有還原性，在檢驗時要注意雜質氣體的干擾．

例３ 下列實驗操作或裝置能達到實驗目的的是（）．

分析 電石與水反應劇烈，應用飽和食鹽水代替水，同時要通過分液漏斗控制食鹽水的滴加速率，選項A 達不到實驗目的．乙炔的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集，選項B達不到實驗目的．電石與水反應制得的乙炔中通常含有H２S、PH３ 等雜質氣體，H２S、PH３ 用CuSO４ 溶液除去后再通入溴水，可以驗證乙炔能使溴水褪色，選項C 能達到實驗目的．H２S和PH３ 也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，選項D 達不到實驗目的．答案為C．

用電石制備乙炔氣體，產物中有H２S、PH３，這２種氣體具有還原性，能被溴水或酸性KMnO４ 溶液氧化，因此用溴水或酸性KMnO４ 溶液檢驗乙炔時要先通過CuSO４ 溶液將其除去．

４ 苯的取代反應實驗探究

苯是最簡單的芳香烴，苯分子中的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵，易發生取代反應，難發生加成反應，是考試的一個重要熱點．

例４ 根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是（）．

分析 向溴水中加入苯，苯可將溴萃取到上層，使下層水層顏色變淺，含溴單質的苯溶液呈橙紅色，選項A 錯誤．苯和液溴在FeBr３ 催化下發生取代反應，得到的溴化氫和揮發出的溴蒸氣經足量CCl４ 后，液溴溶解，而溴化氫氣體進入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液遇酸變紅，選項B正確．將適量苯加入溴水中，充分振蕩后，水層接近無色，這是因為苯萃取了溴水中的溴單質，現象與結論不符，選項C錯誤．向苯和液溴的混合液中加入鐵粉，產生的氣體中還含有揮發的溴單質，通入AgNO３ 溶液，也能產生淡黃色沉淀，選項D錯誤．答案為B．

苯和液溴在加入催化劑FeBr３ 后才能發生取代反應，反應后生成的氣體除了HBr外，還有易揮發的溴蒸氣，因此要檢驗生成的HBr必須先通入CCl４ 除去溴蒸氣，再檢驗HBr．

總之，有機物的實驗探究是考試的熱點，在解答問題時要清楚反應物的性質，發生反應需要的條件，主要發生什么反應，還會有哪些副反應，驗證生成物時哪些副產物會干擾實驗，用什么方法排除干擾等