Question

【题目】丁酸乙酯广泛应用于食用香精配方中，可调配多种果香型香精。实验室制备丁酸乙酯的反应、装置示意图（如图）和有关数据如下：

	密度/（g/cm3）	沸点/℃	水中溶解性
正丁酸	0.9587	163	溶
丁酸乙酯	0.877	121	难溶

实验步骤：在A中加入10.0g的乙醇、8.80g的丁酸、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、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集120~123℃馏分，得丁酸乙酯4.80g。

回答下列问题：

（1）仪器B中，冷凝水从_____（填“a”或“b”）口进。

（2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是____，饱和碳酸氢钠溶液的作用是____，第二次水洗的主要目的是_____。

（3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后____（填序号）。

a．直接将丁酸乙酯从分液漏斗的上口倒出

b．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将丁酸乙酯从下口放出

c．直接将丁酸乙酯从分液漏斗的下口放出

d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将丁酸乙酸从上口倒出

（4）实验中加入过量乙醇的目的是_________。

（5）实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。

（6）本实验的产率是____（保留三位有效数字）。

Answer 1

【答案】a 除去乙醇、丁酸和大部分的H2SO4 除去残余的少量H2SO4 除去残余的NaHCO3和反应生成的Na2SO4 d 使平衡正向移动，提高丁酸的转化率和丁酸乙酯的产率 除去丁酸乙酯中的水 41.4%

【解析】

（1）冷凝管内水流的方向为下进上出，因此进水口为a;

（2）烧瓶中反应结束后，含有杂质乙醇、丁酸和H2SO4，根据残留物的性质，第一次用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的为除去乙醇、丁酸和大部分的H2SO4，乙醇、丁酸易溶于水，饱和碳酸氢钠可除去硫酸；第二次用水洗涤除去残余的少量H2SO4。

（3）在洗涤、分液操作中，根据表格数据，丁酸乙酯密度小于水在上层，分液漏斗内的液体上层的从上口倒出，下层从下口放出。故选d；

（4）制取丁酸乙酯是可逆反应，增大反应物的浓度，使平衡向右移动，可增大提高丁酸的转化率和丁酸乙酯的产率；

（5）分出的产物加入少量无水MgSO4固体，可吸收产物中的水分，提高产物纯度。故加入少量无水MgSO4固体的目的为除去丁酸乙酯中的水；

（6）10.0g的乙醇的物质的量为n=10.0g÷46g/mol=0.217mol，8.80g的丁酸物质的量为n=8.80g÷88g/mol=0.1mol，由于乙醇和丁酸是按照1:1进行反应,所以乙醇过量,生成丁酸乙酯的量要按照丁酸的物质的量计算,即理论上生成0.1mol丁酸乙酯,实际上生成的丁酸乙酯的物质的量为：4.80g÷116g/mol=0.0414mol, 所以实验中丁酸乙酯的产率为：(0.0414mol÷0.1mol)×100%=41.4%