题目内容
【题目】丙酸异丁酯(isobutyl acetate)具有菠萝香气,主要用作漆类的溶剂和配制香精。实验室制备丙酸异丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下:
实验步骤:
在圆底烧瓶中加入3.7g的异丁醇,7.4 g的丙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,控温106~125℃,反应一段时间后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温后,用饱和NaHCO3溶液洗涤分液后加入少量无水硫酸镁固体干燥,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,进行常压蒸馏纯化,收集130~136℃馏分,得丙酸异丁酯3.9 g。
回答下列问题:
(l)装置A的名称是__________。
(2)实验中的硫酸的主要作用是___________。
(3)用过量丙酸的主要目的是______________________。
(4)用饱和NaHCO3溶液洗涤粗酯的目的是____________。
(5)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_________(填字母)。
A.直接将丙酸异丁酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将丙酸异丁酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将丙酸异丁酯从上口倒出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将丙酸异丁酯从下口放出
(6)本实验丙酸异丁酯的产率是_________。
【答案】 (球形)冷凝管 催化剂和吸水剂 增大反应物丙酸的浓度,有利于反应向生成丙酸异丁酯的方向进行 洗掉浓硫酸和丙酸 C 60%
【解析】丙酸异丁酯的制备类似于乙酸乙酯的制备,可以联系课本知识分析解答。(3)根据平衡移动的原理分析解答;(4)根据饱和碳酸氢钠溶液的作用分析解答;(6)根据产率=×100%进行计算。
(l)根据图示,装置A是冷凝管,故答案为:冷凝管;
(2)根据酯化反应的原理可知,实验中的硫酸的主要作用是催化剂和吸水剂,故答案为:催化剂和吸水剂;
(3)用过量丙酸,能够增大反应物丙酸的浓度,有利于反应向生成丙酸异丁酯的方向进行,故答案为:增大反应物丙酸的浓度,有利于反应向生成丙酸异丁酯的方向进行;
(4)用饱和NaHCO3溶液洗涤粗酯,可以降低丙酸异丁酯在水中的溶解度,同时洗掉浓硫酸和丙酸,故答案为:洗掉浓硫酸和丙酸;
(5) 丙酸异丁酯的密度小于水,在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后先将水层从分液漏斗的下口放出,再将丙酸异丁酯从上口倒出,故选C;
(6)7.4 g的丙酸的物质的量为=0.1mol,3.7g的异丁醇的物质的量为=0.05mol,理论上可以生成0.05mol丙酸异丁酯,质量为130g/mol×0.05mol=6.5g,而实际产量是3.9g,所以本次实验的产率=×100%=60%,故答案为:60%。