题目内容
【题目】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CaCl2·6 C2H50H ②有关有机物的沸点:
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)浓硫酸的作用是___________________;若用同位素180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180位置的化学方程式:_____________________。
(2)球形干燥管C的作用是______________。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示)______________________;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
【答案】 制乙酸,催化剂、吸水剂 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 B
【解析】试题分析:(1) 硫酸与乙酸钠反应生成乙酸,乙酸与乙醇反应需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动;乙醇、乙酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应中酸脱羟基醇脱氢。
(2) 圆底烧瓶受热不均,导管口伸入液面下可能发生倒吸。D溶液是饱和碳酸钠,碳酸根离子水解,溶液呈碱性;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应。
(3)无水氯化钙吸收能吸收乙醇,硫酸钠除去水,然后进行蒸馏,得到较纯净的乙酸乙酯。
解析:(1) 硫酸与乙酸钠反应生成乙酸,乙酸与乙醇反应需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,浓硫酸的作用是制备乙酸、催化剂、吸水剂;乙醇、乙酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应中酸脱羟基醇脱氢,方程式为。
(2) 圆底烧瓶受热不均,球形干燥管体积大,可以防止倒吸,同时起冷凝作用。D溶液是饱和碳酸钠,碳酸根离子水解:CO32-+H2O HCO3-+OH-,溶液呈碱性,所以加入几滴酚酞,溶液呈红色;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,密度比水小,溶液分层,上层无色油体液体,乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅。
(3)无水氯化钙吸收能吸收乙醇,所以先加入无水氯化钙,分离出乙醇;再加入无水硫酸钠除水,然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得较纯净的乙酸乙酯。
【题目】实验室用环己醇脱水的方法合成环己烯,该实验的装置如下图所示:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环已醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环已烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
按下列实验步骤回答问题:
Ⅰ.产物合成
在a中加入10.0g环己醇和2片碎瓷片,冷却搅拌下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度接近90℃。
(l)碎瓷片的作用是________;b的名称是________;
(2)a中发生主要反应的化学方程式为____________________________;本实验最容易产生的有机副产物的结构简式为________。
Ⅱ.分离提纯
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加人无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过操作X得到纯净的环己烯,称量,其质量为4.1g。
(3)用碳酸钠溶液洗涤的作用是________,操作X的名称为________。
Ⅲ.产物分析及产率计算
(4)①核磁共振氢谱可以帮助鉴定产物是否为环己烯,环己烯分子中有_______种不同化学环境的氢原子。
② 本实验所得环己烯的产率是_______。