Question

【题目】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

操作如下：

①在50mL三颈烧瓶中，加入18.5mL正丁醇和13.4mL冰醋酸，3-4滴浓硫酸，投入沸石。安装分水器作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水、温度计及回流冷凝管。

②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中，水洗，10%Na2CO3溶液洗涤，再水洗，最后转移至锥形瓶，干燥。

③将干燥后的乙酸正丁酯滤入烧瓶中，常压蒸馏，收集馏分，得到15.1g乙酸正丁酯。

请回答有关问题：

（1）冷水应该从冷凝管___(填“a”或“b”)端管口通入；

（2）反应中浓硫酸的作用是___；

（3）步骤②中用10%Na2CO3溶液洗涤有机层，该操作的目的是___；

（4）进行分液操作时，使用的漏斗是___(填选项)；

（5）步骤③在进行蒸馏操作时，若从118℃开始收集馏分，产率偏__（填“高”或“低”)，原因__；

（6）该实验过程中，生成乙酸正丁酯的产率是___。

Answer 1

【答案】a 催化剂、吸水剂 除去产品中含有的乙酸等杂质，降低乙酸正丁酯的溶解度便于分液 C 高 会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇 65%

【解析】

(1)冷水应该从冷凝管的下口进上口出，即a端进，故答案为：a；

(2)酯化反应中，浓硫酸的作用是作催化剂、吸水剂，故答案为：催化剂、吸水剂；

(3)Na2CO3溶液洗涤有机层的作用是除去产品中含有的乙酸等杂质，降低乙酸正丁酯的溶解度便于分液，故答案为：除去产品中含有的乙酸等杂质，降低乙酸正丁酯的溶解度便于分液；

(4)分液用梨形分液漏斗，即C，故答案为：C；

(5)正丁醇的沸点为118℃，冰醋酸的沸点为118.1℃，若从118℃开始收集，则会收集到较多的正丁醇和醋酸，导致产率偏高，故答案为：高；会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇；

(6)正丁醇的质量=0.8g·cm-3×18.5mL=14.8g，n(正丁醇)=≈0.2mol，冰醋酸的质量=1.045 g·cm-3×13.4mL=14.003g，n(冰醋酸)=≈0.23mol，冰醋酸过量，用正丁醇的量计算理论值。根据CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O可知，理论上可得乙酸正丁酯0.2mol，理论上可得乙酸正丁酯的质量为：0.2mol×116g/mol=23.2g，所以，乙酸正丁酯的产率=×100%=65%，故答案为：65%。