题目内容

【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,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: 在A中加入4.4 g异戊醇(),6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min。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;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:

(1)仪器B的名称是_________________。

(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是________ (填正确答案标号)。

A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料

(3)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是________,第二次水洗的主要目的是___________。

(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______,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.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出

b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出

d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出

(5)本实验中加入过量乙酸的目的是_________________。

(6)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_____________。

(7)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_____________ (填标号) 。

(8)本实验的产率是_____________

a. 30% b. 40% c. 50% d. 60%

(9)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,会使实验的产率偏_____________ (填“高”或“低”),其原因是_____________。

【答案】球形冷凝管 B 洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 检漏 d 提高醇的转化率 干燥 b d 高 会收集少量未反应的异戊醇

【解析】

(1)由装置中仪器B的构造可知,仪器B的名称为球形冷凝管;

(2)在进行蒸馏操作中,加热一段时间后,发现碎瓷片忘加,应该采取停止加热,待溶液冷却后重新添加碎瓷片;

答案选B;

(3)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;

(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;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,所以正确的为d,故答案为:d;

(5)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,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中进入过量乙酸的目的是提高醇的转化率;

(6)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分,对其进行干燥;

(7)在蒸馏操作中,温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处,所以ad错误;c中使用的是球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器及装置安装正确的是b,故答案为:b;

(8)乙酸的物质的量为:n==0.1mol,异戊醇的物质的量为:n==0.05mol,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0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:×100%=60%,故答案为d;

(9)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高。

练习册系列答案
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【题目】甲醇来源丰富,有广泛的用途和广阔的应用前景,工业上可以利用CO和CO2生产甲醇,同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇,丙烯过程可能涉及的反应如下:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol

反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2

反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.0kJ/mol

反应Ⅳ:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) △H4=-31.0kJ/mol

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的ΔH2=________。

(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”),据研究该反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于保持催化剂Cu2O的量不变,原因是________(用化学方程式表示)。

(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

A.混合气体的密度不再变化

B.混合气体的平均相对分子质量不再变化

C.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等

D.容器的压强不再变化

(4)甲醇生产丙烯的同时,还生成乙烯。在某催化剂作用下,2L密闭容器中加入0.5mol甲醇,经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性(生成丙烯的甲醇与甲醇转化量的比值)与反应温度之间的关系如图所示。计算600℃时反应甲醇生产丙烯的反应Ⅳ平衡常数________。若将容器体积压缩为1L,其他条件不变,在如图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线。________。

(5)研究表明,甲醇可由CO2在强酸性水溶液中通过电解合成,则生成甲醇的反应电极反应式:_______。

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