题目内容
【题目】乙烯是一种重要的基本化工原料,可制备乙酸乙酯,其转化关系如图.
已知:H2C=CH﹣OH不稳定
I ①的反应类型是___.请写出乙烯官能团名称_____, 由A生成B的化学方程式_____.
II 某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②有关有机物的沸点见下表:
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点(℃) | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用为_______;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式__________
(2)球形干燥管C的作用是______若反应前D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,反应结束后D中的现象是________。
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出________;再加入(此空从下列选项中选择)________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
A 五氧化二磷 B 碱石灰
C 无水硫酸钠 D 生石灰
(4)从绿色化学的角度分析,使用浓硫酸制乙酸乙酯不足之处主要有________
【答案】加成反应 碳碳双键 2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O 制乙酸、催化剂、吸水剂 CH3CH218OH+CH3COOH CH3CO18OCH2CH3+H2O 防止倒吸、冷凝 溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液颜色变浅 乙醇 C 反应需要浓硫酸作催化剂,产生酸性废水,同时乙醇发生副反应
【解析】
I根据反应流程可知,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;乙醇与氧气反应生成生成乙醛,B为乙醛;乙醛被氧化生成乙酸,M为乙酸;
II乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸乙酯和水,在装置D溶液表面生成乙酸乙酯;
I 分析可知,①的反应类型为加成反应;含有碳碳双键碳原子数目为2的烃为乙烯,其结构简式为CH2=CH2;乙醇与氧气在铜作催化剂的条件下生成乙醛,其方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O;
(1)浓硫酸具有吸水性、脱水性,作催化剂、吸水剂、脱水剂;为了确定乙酸与乙醇的断键位置,在乙醇中的氧原子用18O作标记,可判断乙醇中羟基中的O-H键断开,羧基中的C-O键断开,反应的方程式为CH3CH2H+CH3COOH CH3COCH2CH3+H2O;
(2)球形干燥管C的作用为防止溶液倒吸,且能冷凝乙酸乙酯蒸汽的作用;若反应前D中加入几滴酚酞,由于碳酸根离子水解溶液呈红色,反应时吸收挥发的乙酸,使溶液中的水解程度减弱,颜色变浅,并能溶解挥发的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度形成分层;
(3)已知无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH,乙醇、乙醚和水混合液加入无水氯化钙,可分离出乙醇;无水硫酸钠吸水形成水合物除去水,而不与乙酸乙酯反应;
(4)使用浓硫酸制乙酸乙酯,消耗大量的浓硫酸,反应后得到的是含有稀硫酸的废液,污染环境,有副反应发生。