题目内容

5．乙酸异戊酯常作为配制香蕉、梨、苹果等多种口味食品的香料．实验室合成乙酸异戊酯的原料是乙酸和异戊醇[（CH3）2CHCH2CH2OH]，其装置如图所示．
合成反应：
在甲中加入20g异戊醇和少量碎瓷片，在不断搅拌下加入2mL浓硫酸，冷却后加入100g稍过量的冰醋酸，再加入环己烷（能与产物形成共沸混合物，不参加反应）．安装带有分水器（预装有一定量的水）的冷凝回流装置，球形冷凝管中通入冷却水，用甘油浴缓慢加热仪器甲，冷凝回流一段时间．
分离提纯：
将反应粗产品倒入分液漏斗中，分别用少量10% Na2CO3溶液分两次洗涤．分去水层，向有机层中加入无水硫酸镁固体，静置一段时间后分离出液体，最后蒸馏除去环己烷得到纯净的乙酸异戊酯13g．
已知下列物质的沸点和密度：
甘油环已烷乙酸异戊醇
沸点/℃29080.7117.9132.5
密度/g•cm-31.260.781.050.81
请回答下列问题：
（1）合成乙酸异戊酯的化学方程式为CH3COOH+（CH3）2CHCH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH（CH3）2+H2O．
（2）仪器甲的名称是圆底烧瓶．
（3）分水器可将仪器甲中产生的水分离出来，目的是提高反应物的转化率或生成物的产率；按照球形冷凝管中冷却水的流向应该由b（填“a”或“b”）口进水．
（4）本实验使用甘油浴加热的优点有便于控制反应温度、使圆底烧瓶受热均匀 （答出两点即可）．
（5）当观察到分水器中出现水层高度（或水的体积、液面对应刻度）不再变化现象时，可停止加热仪器甲，终止合成反应过程．
（6）用10%Na2CO3溶液洗涤的作用是ad．
a、除去未反应完的醋酸        b、提高异戊醇的转化率
c、与异戊醇反应，除去杂质    d、降低乙酸异戊酯在水中的溶解能力
（7）本实验中无水硫酸镁的作用是作干燥剂．
（8）本实验中异戊醇的转化率为44%．

分析 （1）CH3COOH与（CH3）2CHCH2CH2OH反应生成CH3COOCH2CH2CH（CH3）2和H2O；
（2）根据仪器形状确定名称；
（3）降低生成物的浓度平衡向正反应方向移动，冷凝水下进上出；
（4）甘油浴加热便于控制反应温度；
（5）当不再生成水，反应达到平衡；
（6）Na2CO3溶液能与乙酸反应；
（7）无水硫酸镁具有吸水性；
（8）先计算出乙酸和异戊醇的物质的量，然后判断过量情况，根据不足量计算出理论上生成乙酸异戊酯的物质的量，最后根据实际上制取的乙酸异戊酯计算出产率．

解答 解：（1）CH3COOH与（CH3）2CHCH2CH2OH反应生成CH3COOCH2CH2CH（CH3）2和H2O，化学方程式为CH3COOH+（CH3）2CHCH2CH2O$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH（CH3）2+H2O，故答案为：CH3COOH+（CH3）2CHCH2CH2O$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH（CH3）2+H2O；
（2）仪器甲为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（3）降低生成物的浓度平衡向正反应方向移动，可提高反应物的转化率或生成物的产率，冷凝水下进上出，从b口进水，故答案为：提高反应物的转化率或生成物的产率；b；
（4）甘油浴加热便于控制反应温度、使圆底烧瓶受热均匀，故答案为：便于控制反应温度；使圆底烧瓶受热均匀；
（5）当不再生成水，反应达到平衡，停止加热，故答案为：水层高度（或水的体积、液面对应刻度）不再变化；
（6）乙酸异戊酯在饱和碳酸钠中的溶解度比在水中的小，Na2CO3溶液能与乙酸反应，故答案为：ad；
（7）无水硫酸镁具有吸水性，能作干燥剂，所以无水硫酸镁的作用是作干燥剂，故答案为：作干燥剂；
（8）乙酸的物质的量为：n=$\frac{100g}{60g/mol}$=1.67mol，异戊醇的物质的量为：n=$\frac{20g}{88g/mol}$=0.227mol，由于乙酸和异戊醇是按照1：1进行反应，所以乙酸过量，生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算，即理论上生成0.227mol乙酸异戊酯；实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为：$\frac{13g}{130g/mol}$=0.1mol，所以实验中乙酸异戊酯的产率为：$\frac{0.1mol}{0.227mol}$×100%=44%，故答案为：44%．

点评 本题考查制备实验方案设计，涉及物质的制备、物质产率的计算等知识，试题涉及的题量较大，知识点较多，充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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13．下列水溶液中的各组离子能大量共存的是（　　）
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C．HCO3?、K+、I?、H+D．H+、Cl?、Na+、CO32
14．0.5mol•L-1的NaCl溶液中混有Na2CO3，向该溶液中滴加适量的BaCl2．滤液中NaCl的物质的量浓度为（　　）
A．小于0.5 mol•L-1B．等于0.5 mol•L-1C．大于0.5 mol•L-1D．无法确定
11．参照反应Br+H2→HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是（　　） 
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B．加入催化剂，该化学反应的反应热不变
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18．在如图转化关系中，固体甲的焰色反应呈黄色，M为常见的液体物质，酸G是重要的化工产品和化工原料；固体H能溶解在A溶液和酸G中，且H为良好的耐火材料（图中部分产物没有列出）．

（1）写出M和过量的固体甲反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（2）如图表示的是生产酸G的工业流程：

①设备乙的名称为接触室；
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③写出设备甲中常见的化学反应4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2；
（3）固体乙与M反应的化学方程式为Al2S3+6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al（OH）3↓+3H2S↑．
10．蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称，因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名．蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成．工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下：

（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+、Al3+外，还含有的金属离子是Fe3+、Fe2+．
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开始沉淀pH1.53.39.4
若pH＞8可能导致的后果Al（OH）3溶解、Mg2+沉淀．
（3）沉淀物A可作为提取红色颜料的原料，若向沉淀物A中加入NaOH溶液，然后过滤、洗涤、（干燥）灼烧（填写实验操作名称），即可获得红色颜料，实现废物的综合利用．
（4）若产品的化学式用aMgCO3•bMg（OH）2•cH2O表示，现称取18.2g产品并使之完全分解，收集到3.36L CO2（标准状况下）和8.0g MgO，通过计算确定产品的化学式中：a=3，b=1，c=3．
17．下列各组物质的稀溶液相互反应，把前者逐滴滴入后者与把后者逐滴滴入前者，所产生的现象不相同的是
（　　）
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14．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子．最适宜采用的物质是（　　）
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