Question

【题目】丁酸异戊酯又称香蕉油，多用于食品和化妆品的香精，实验室用正丁酸与异戊醇反应制备丁酸异戊酯，有关数据和装置示意图如下：

	相对分子质量	密度(g·cm-3)	沸点(℃)	水中溶解性
正丁酸	88	0.958 7	163.5	溶
异戊醇	88	0.813 2	131	微溶
丁酸异戊酯	158	0.886	179	不溶

实验步骤：

①如图连接好装置，在三颈烧瓶中加入0.2 mol异戊醇、0.1 mol正丁酸、数滴浓硫酸、5 mL苯和2～3片碎瓷片。充分摇匀，分水器内加入异戊醇直至与支管相平；

②在122～132℃下回流反应1.5h即可得粗产品；

③冷却后用10%的NaOH溶液中和用水洗至中性，加入无水硫酸镁后蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯11g。

回答下列问题：

（1）图中A仪器的名称是___________。

（2）在该实验中，三颈烧瓶的容积最适合的是_____(填字母)。

A．50mL B．100mL C．200mL

（3）加入碎瓷片的作用是______；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_____(填字母)。

A．冷却后补加 B．立即补加 C．不需补加 D．重新配料

（4）分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是______________。

（5）在蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯操作中，仪器选择及安装都正确的是_______(填字母)。

（6）本实验的产率是______(保留三位有效数字)。

Answer 1

【答案】球形冷凝管或冷凝管 B 防止暴沸 A 干燥 b 69.6%

【解析】

(1)根据仪器A的构造写出其名称；

(2)根据反应物的物质的量计算出质量，再计算出需要各物质的体积，根据计算出的总体积判断需要三颈烧瓶的最佳容积；

(3)碎瓷片可以防止混合液在加热时发生暴沸现象；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应冷却至室温，补加碎瓷片；

(4)无水MgSO4的具有吸水性；

(5)根据温度计在蒸馏操作中的作用结合冷凝管的作用分析判断；

(6)根据产率=×100%进行计算。

(1)根据A的构造可知，仪器A为球形冷凝管或冷凝管，故答案为：球形冷凝管或冷凝管；

(2)0.2mol异戊醇的体积约为≈21.6mL，0.1mol正丁酸的体积约为≈9.2mL，还有5mL苯，混合液总体积大于21.6mL+9.2mL+5mL=35.8mL，三颈烧瓶的容积应该为溶液体积的2倍左右，所以三颈烧瓶的最佳容积为100mL，所以B正确，故答案为：B；

(3)混合液体加热时容易发生暴沸现象，所以加入碎瓷片可防止液体暴沸；液体加热要加碎瓷片，防止暴沸，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应冷却至室温，补加碎瓷片，所以A正确，故答案为：防止暴沸；A；

(4)酯化反应是可逆反应，增加一种反应物的物质的量可以提高另一种反应物的转化率，所以加入过量异戊醇可以提高正丁酸的转化率；无水MgSO4的具有吸水性，所以分离提纯过程中加入无水硫酸镁可以干燥丁酸异戊酯，故答案为：干燥；

(5)在蒸馏操作中，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处，所以ad错误，用冷凝水冷却时一般需要直型冷凝管，而不选用球形冷凝管，所以仪器及装置安装正确的是b，故答案为：b；

(6)0.2mol异戊醇和0.1mol正丁酸反应，理论上可以生成0.1mol丁酸异戊酯，质量为：158g/mol×0.1mol=15.8g，而实际产量是11g，所以本次实验的产率=×100%=69.6%，故答案为：69.6%。