题目内容

【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下:

实验步骤:

①在A中加入 4.4 g的异戊醇, 6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A 50分钟,②反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,③分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,④进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯 3.77 g。回答下列问题:

(1)异戊醇的系统命名法名称是:________________,

(2)装置B的作用:_____________,

(3)在步骤①中加入过量乙酸的目的是:_____________,
(4)在步骤②洗涤操作中,第一次水洗可以大量洗去的杂质有:___________,
(5)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后,先将______从分液漏斗的下口放出,再将______从上口放出,
(6)在步骤③中加入少量无水硫酸镁的目的是:_______________,

(7)本实验的产率是:______,
(8)在步骤④中,若从 130℃开始收集馏分,产率将偏_______(填高或者低)。

【答案】 3-甲基-1-丁醇 冷凝回流、提高醇的转化率 硫酸 乙酸 水层 乙酸异戊酯 干燥 58℅ 高

【解析】(1)异戊醇的结构简式为,系统命名法名称是 3-甲基-1-丁醇;(2)装置B的名称是球形冷凝管,起冷凝回流的作用;(3)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动。增加一种反应物的浓度,可能使另一种反应物的转化率提高。因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率;(4)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和未反应的醋酸;(5)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层。分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出。(6)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯表面少量的水分,干燥。(7)n(乙酸)=6.0g÷60g/mol=0.1mol,n(异戊醇)=4.4g÷88g/mol=0.05mol,由于二者反应是1:1反应的,所以乙酸过量要按照醇来计算。n(乙酸异戊酯)= 3.77 g÷130g/mol=0.029mol。所以本实验的产率是0.029mol÷0.05mol×100℅=58℅。(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,此时的蒸气中含有醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此产率偏高。

练习册系列答案
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【题目】某工业废料料中含有Cr(OH)3、Al2O3、CuO、NiO等物质,工业上通过下列流程回收其中有用的金属和制取Na2Cr2O7。

已知:

①“水浸过滤”后的溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2等物质

②除去滤渣II后,溶液中存在反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

③Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度(g/100 g H2O)如下表:

(1)“焙烧”过程中生成NaAlO2化学方程式为_____________________。

(2)生成滤渣II时,需加入适量稀硫酸调节溶液的pH除去A1O2-。若稀硫酸过量,则因过量引起反应的离子方程式为______________________。

(3)“系列操作”为:继续加入稀硫酸、_____、冷却结晶、过滤。继续加入稀硫酸的目的是_____________,滤渣III的主要成分是_________(填化学式)。

(4)工业上还可以在“水浸过滤’’后的溶液中加人适量稀硫酸,用石墨作电极电解生产金属铬,阴极的电极反应式为______________。

(5)流程图最后的“滤液”中仍然有残留的Na2Cr2O7。Cr为重金属元素,若含量过高就排入河流中,会对河水造成重金属污染。为测定“滤液”中的c(Na2Cr2O7),某实验小组取“滤液”20mL,水稀释至250 mL,再取稀释后的溶液25 mL于锥形瓶中,用c mol L-1的FeSO4溶液进行氧化还原滴定,到终点时消耗FeSO4溶液体积为V mL[已知发生的反应为Na2Cr2O7 + FeSO4 + H2 SO4Na2SO4+ Cr2(SO4) 3 + Fe2(SO4)3 + H2O(未配平)],则“滤液”中的(Na2Cr2O7)=______mol·L-1。

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