(8分)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯。(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是
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(8分)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯。
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是: 。 (2)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号
| 试管Ⅰ中试剂
| 试管Ⅱ中 试剂
| 有机层的 厚度/cm
| A
| 2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L-1浓硫酸
| 饱和Na2CO3 溶液
| 3.0
| B
| 2 mL乙醇、1 mL乙酸
| 0.1
| C
| 2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L-1 H2SO4
| 0.6
| D
| 2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
| 0.6
| ①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是______mL和_____mol·L-1。 ②分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。 (3)若现有乙酸90g,乙醇138g发生酯化反应得到80g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为______________。 |
答案
(共8分)(1)冷凝和防止倒吸(2分) (2)①3 4 (各1分) ②A C(2分,错选不得分,漏选得1分) (3) 60.6% |
解析
(1)应用乙酸和乙醇都是和水互溶的,所以可其防止倒吸的作用,同时也起冷凝作用。 (2)①既然是对照实验,则氢离子的浓度应是相同的,所以盐酸的浓度是4mol/L,体积是3ml。 ②根据A和C中生成的乙酸乙酯的量可以判断,浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。 (3)根据反应式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O可知,90g乙酸应该消耗乙醇69g,所以理论上应该生成乙酸乙酯是132g,乙醇产率是80=132×100%=60.6%。 |
举一反三
(10分)“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题
(1)在大试管中按一定比例将乙醇、乙酸混合后充分加热,在右边小试管中未收集到有香味的液体(气密性良好),原因可能是: 。 (2)右边小试管中应加入的试剂是: ;其作用是 。 (3)下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到该反应的限度的有(填序号) 。 ①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水 ②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸 ③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸 ④正反应的速率与逆反应的速率相等 ⑤混合物中各物质的浓度不再变化 (4)海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用,下图是海带中提取碘的示意图:
操作①的名称是 ;反应②的离子方程式是 ,下述物质中可做试剂③的是 。 |
组成为C3H5O2Cl的有机物甲,在NaOH溶液中加热后,经酸化可得组成为C3H6O3的有机物乙。在一定条件下,每2分子有机物乙能发生酯化反应生成1分子酯丙。丙的结构式不可能的是 |
(16分)如图,在左试管中先加入2mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2 mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验。 (1)写出左试管中主要反应的方程式: ; (2)加入浓硫酸的作用:__________ ________; (3)饱和Na2CO3的作用是:_____________________________________________; (4)分离右试管中所得乙酸乙酯和Na2CO3溶液的操作为(只填名称) ,所需主要仪器为 。 (5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水 ,有 气味。 |
(14分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
化合物
| 相对分子质量
| 密度/g·cm-3
| 沸点/℃
| 溶解度/100g水
| 正丁醇
| 74
| 0.80
| 118.0
| 9
| 冰醋酸
| 60
| 1.045
| 118.1
| 互溶
| 乙酸正丁酯
| 116
| 0.882
| 126.1
| 0.7
| 请回答有关问题。 Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备 在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。
(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用 确定。 a.红外光谱法 b.1H核磁共振谱法 c.质谱法 (2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是: 。 (3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是 。 (4)可根据 现象来判断反应完毕。 Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制 (5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是 。 (6)再用10ml 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是 。 (7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在 左右。 |
(9分)红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如右下图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题。 (1)乙醇分子中官能团的名称是___________;乙酸分子中官能团的名称是
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是____________。 (3)试管a中发生反应的化学方程式为______________________________,反应类型是________________________。 (4)反应开始前,试管b中盛放的溶液是____________。 (5)可用____________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。 |
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