题目内容
【题目】酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O,请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有: 、 等。
(2)若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为 、 等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成 、 等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间 | 同一反应温度 | |||||
反应温度/℃ | 转化率(%) | 选择性(%)* | 反应时间/h | 转化率(%) | 选择性(%)* | |
40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 | |
60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.8 | 100 | |
80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 | |
120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
①根据表中数据,下列 (填字母)为该反应的最佳条件。
A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为 。
【答案】(1)增大乙醇的浓度, 加热及时蒸出产物;(2)温度过高,发生了副反应;冷凝效果不好,部分产物挥发了;(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染),部分原料炭化,催化剂重复使用困难(任填两种);(4)①C;②发生了副反应。
【解析】
试题分析:(1)根据勒夏特列原理,增加乙酸的转化率,可以增加乙醇的浓度,或蒸出产物;(2)冷凝效果不好,造成产物挥发,可能是温度过高,发生了副反应;(3)浓硫酸具有脱水性,按照氢和氧2:1脱水,使原料碳化,浓硫酸作催化剂,反应后溶液显酸性,造成环境污染等;(4)①根据同一温度,60℃是转化率已经较高,同一温度下,在4h时,转化率已经很高,因此选项C正确;②发生副反应了。
【题目】某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,设计了如下图所示的实验装置(其中的夹持仪器没有画出)。
请回答下列问题:
(1)A装置中,在烧杯里的液面倒扣一个漏斗,其目的是 。两个装置中都用到了冷凝管,A装置中冷水从 (填字母代号)进入,B装置中冷水从 (填字母代号)进入。
(2)制备操作中,加入的浓硫酸事先必须进行稀释,其目的是 。(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成 c.水是反应的催化剂
(3)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”,来确定副产物中是否存在丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)。请评价该同学设计的鉴定方案是否合理?为什么?答: 。
(4)为了进一步提纯1-溴丁烷,该小组同学查得相关有机物的有关数据如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
则用B装置完成此提纯实验时,实验中要迅速升高温度至 收集所得馏分。