题目内容

19.红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯.在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题.
(1)乙醇分子官能团名称是羟基.
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止暴沸.
(3)试管a中发生反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O,反应类型是取代反应.
(4)可用分液的方法把制得的乙酸乙酯分离出来.

分析 (1)乙醇的官能团为-OH;
(2)加热液体混合物,需要防止液体剧烈沸腾;
(3)a中乙酸、乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;
(4)乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液的上层,故用分液法提取乙酸乙酯,用分液漏斗进行分液操作.

解答 解:(1)乙醇的官能团为-OH,名称为羟基,故答案为:羟基;
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(3)a中乙酸、乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,则反应为CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O,属于取代反应;
故答案为:CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O;取代反应;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中;溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液的上层,故用分液法提取乙酸乙酯,用分液漏斗进行分液操作,
故答案为:分液.

点评 本题考查有机物的制备实验,为高频考点,把握有机物的结构与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意混合物分离的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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10.实验室制备乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)时有如下副反应:
2CH3CH2OH$?_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
相关有机化合物的一些性质如下表:
分子式相对分子
质量
熔点
/℃
沸点
/℃
密度溶解度
水乙醇乙醚
CH3COOH6016.6117.91.05互溶互溶互溶
C2H5OH46-117.378.50.8互溶/互溶
CH3COOC2H588-83.5877.10.9可溶互溶互溶
C2H5OC2H574-116.234.510.7可溶互溶/
(CH3COOC2H5在饱和盐溶液中溶解度较小,C2H5OH能与CaCl2生成配合物)装置如图1所示(加热、支撑等装置略去).在三口瓶内先装入10mL95%乙醇与6mL浓硫酸混合液,并加入几粒沸石.在恒压滴液漏斗中加入15mL冰醋酸与15mL无水乙醇的混合液.加热,由恒压滴液漏斗逐滴加入混合液,并保持滴加速度与馏出液滴速度相近.保持反应液体温度在120-125℃,收集馏分.

(1)写出实验室制取乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O.
(2)①加热三口瓶,最好的方法是C(填选项).
A.水浴   B.酒精灯   C.油浴   D.酒精喷灯
②若滴加液体速度太快会造成多种不利影响,其一是反应液体温度下降过快.
(3)产物提纯的流程如图2:
①操作1的名称是分液,操作5的名称是蒸馏.
②加入饱和Na2CO3溶液的目的是为了除去醋酸.
③加入饱和NaCl溶液是为了除去有机层中少量Na2CO3,其目的是防止生成CaCO3沉淀,在步骤3中堵塞分液漏斗.
④加入饱和CaCl2溶液的目的是为了除去CH3CH2OH,加入无水MgSO4的目的是为了除去水.
⑤乙酸乙酯的产率是80%.
7.某实验小组用如图所示装置(略去加热装置)制备 乙酸乙酯.
(1)仪器C的名称是三颈烧瓶,要向C中加4mL浓硫酸、6mL乙醇、4mL乙酸,
其操作顺序是乙醇、浓硫酸、乙酸.
(2)硫酸分子结构式:浓硫酸溶于乙醇不是简单的物理溶解,而是伴随着化学变化,生成硫酸乙酯和硫酸二乙酯,请写出乙醇和硫酸反应生成硫酸二乙酯的方程式2C2H5OH+H2SO4→(OC2H5)2SO2+2H2O.
(3)合成乙酸乙酯的反应为放热反应.实验研究表明,反应温度应控制在85℃左右为宜.请根据反应原理分析温度控制的原因:温度低,反应速率低,达不到催化剂活性温度,温度过高;温度过高,利于平衡逆向移动,酯产率降低.
(4)反应完成后,得到粗产品进行除杂.
①把锥形瓶中的粗产品转移到分液漏斗中,加适量的饱和Na2CO3溶液,充分振荡静置,分离时,乙酸乙酯应该从仪器上口倒出(填“下口放出”或“上口倒出”).查阅资料,
相关物质的部分性质:
乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点78.0℃117.9℃77.5℃
水溶性易溶易溶难溶
根据表数据有同学提出可用水替代饱和Na2CO3溶液,你认为可行吗?说明理由:不可行;乙酸乙酯在乙醇、乙酸在水的混合溶液中溶解度比较大.
②为了得到纯度高的产品,一般在①中得到的乙酸乙酯用氯化钙除去其中少量的乙醇,最后用b(选填序号)进行干燥.
a、浓硫酸b、无水硫酸钠c、碱石灰.
4.乙酸丁酯是优良的有机溶剂,因有愉快的果香气味,也用于香料工业.实验室制取乙酸丁酯的有关信息及装置示意图如下:
密度/(g•cm-3)沸点/℃水溶性
1-丁醇0.81117.7可溶
乙 酸1.05117.9互溶
乙酸丁酯0.88126.3微溶
实验操作流程为:

(1)装置a的名称是球形冷凝管,其中冷却水的流动方向是下口进上口出.
(2)制取乙酸丁酯的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O.加热回流时,分水器中液体分为两层,适时放出水使上层液体流入烧瓶b,从平衡角度考虑,分水器的作用是除去酯化反应生成的水,使生成乙酸丁酯的平衡向正反应方向移动.
(3)反应结束后,把分水器中的酯层和b中的反应液一起倒入分液漏斗中.在分液漏斗中加入10 mL水洗涤,除去下层,上层继续用10 mL 10% Na2CO3溶液洗涤至中性,分液后将上层液体再用10 mL水洗涤,除去溶于酯中的少量无机盐.下列说法不正确的是D(填序号).
A.最初用10 mL水洗涤的目的是除去酸及少量的正丁醇
B.用10 mL 10% Na2CO3洗涤的目的是除去残留的硫酸和乙酸
C.分液时先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口到出
D.分液时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
(4)在洗涤、分液后的乙酸丁酯中加入少量无水硫酸镁,其目的是除去乙酸丁酯中的水(或干燥乙酸丁酯).
(5)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是C(填标号).

(6)本实验的产率是74%.
8.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•6C2H5OH  ②有关有机物的沸点:
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点(℃)34.778.511877.1
请回答:
(1)浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂;若用同位素18O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18O位置的化学方程式:CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O.
(2)球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝.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)CO32-+H2O?HCO3-+OH-;反应结束后D中的现象是溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液颜色变浅.
(3)该小组同学在实验时才取了加入过量的乙醇,目的是增加乙醇的用量提高乙酸的转化率和提高产率,同时慢慢滴加乙酸并加热蒸馏,蒸馏的目的是蒸馏出乙酸乙酯,减小生成物,反应正向移动,提高产率 .
(4)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,分离出乙醇和水;再加入(此空从下列选项中选择)C;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯.
A.五氧化二磷    B.碱石灰     C.无水硫酸钠     D.生石灰.

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