题目内容
【题目】乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
乙酸 | 正丁醇 | 乙酸丁酯 | |
熔点/℃ | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸点/℃ | 117.9 | 117 | 126.0 |
密度/g·cm-3 | 1.1 | 0.80 | 0.88 |
(1)乙酸丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(过量),再加3~4滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管,然后小火加热。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并。装置中冷水应从________(填“a”或“b”)口通入;通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是___________________________________________________。
(2)乙酸丁酯的精制
将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤。
①正确的操作步骤是________________(填标号)。
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸钠洗涤的主要目的是 。
③在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
A.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出
B.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口倒出
(3)计算产率
测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8 mL,假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,乙酸丁酯的产率为________。
【答案】(1)b;分离生成的水,使平衡正向移动,提高反应产率
(2)①C
②洗掉浓硫酸和过量的乙酸
③d
(3)77.1%
【解析】
试题分析:(1)为了保证冷凝管中充满水,应从b进水;酸醇反应生成酯和水,分离生成的水,使平衡正向移动,提高反应产率。(2)①乙酸乙酯含有含有乙酸和乙醇浓硫酸等杂质,先加入碳酸钠溶解乙醇,反应乙酸,再水洗最后用硫酸镁干燥,蒸馏,故选C。②饱和碳酸钠溶液能洗掉浓硫酸和过量的乙酸。③乙酸丁酯的不溶于水,密度比水小,所以先从下口放出水溶液,再从上口倒出乙酸丁酯,选d。(3)乙酸的质量为16.0×1.1=17.6g,正丁醇的质量为12.0×0.8=9.6g,则说明正丁醇少量,假设正丁醇完全反应,生成乙酸丁酯的物质的量为xmol,74/9.6=1/x,解x=9.6/74mol,水的质量为18克,物质的量为1mol,则产率为1/(9.6/74)=7.4/9.6=77.1%