题目内容
【题目】乙酸异戊酯是组成密蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1 .0492 | 118 | 溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
实验步骤:在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤;分出的产物再加入少量无水Na2SO4固体,静止片刻。过滤除去Na2SO4固体,讲行蒸馏纯化。收集140~143°C馏分,得到乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题:
(1)实验中制备乙酸异戊酯的化学方程式为_________________。
(2)仪器B的名称是_______________,作用是____________。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是______________。
(4)实验中加入少量无水Na2SO4的目的是_________________________。
(5)实验中加过量乙酸的目的是___________________________。
(6)本实验的产率是_______________(填标号)。
a.30% b.40% c.50% d.60%
【答案】+H2O 球形冷凝管 冷凝回流 除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度 干燥乙酸异戊酯 提高异戊醇的转化率 d
【解析】
(1)CH3COOH与反应生成和H2O。
(2)根据题中仪器B的构造判断该仪器的名称。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度。
(4)实验中加入少量无水硫酸钠的目的是吸收酯中少量的水分,对乙酸异戊酯进行干燥。
(5)根据反应物对增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高进行判断加入过量乙酸的目的。
(6)先计算出乙酸和异戊醇的物质的量,然后判断过量情况,根据不足量计算出理论上生成乙酸异戊酯的物质的量,最后根据实际上制取的乙酸异戊酯计算出产率。
(1)CH3COOH与反应生成和H2O,化学方程式为+H2O,故答案为:+H2O。
(2)仪器B为球形冷凝管,作用是冷凝回流,故答案为:球形冷凝管;冷凝回流。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度,故答案为:除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度。
(4)实验中加入少量无水硫酸钠的目的是吸收酯中少量的水分,对乙酸异戊酯进行干燥,故答案为:干燥乙酸异戊酯。
(5)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高转化率;故答案为:提高异戊醇的转化率。
(6)乙酸的物质的量为:n==0.1mol,异戊醇的物质的量为:n==0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为100%=60%,故答案为:d。