Question

19．实验室制备乙酸正丁酯的化学方程式：
CH₃COOH+CH₃CH₂CH₂OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
制备过程中还可能的副反应有：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
主要实验步骤如下：
①在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL正丁醇、7.2mL冰醋酸和3～4滴浓H₂SO₄，摇匀后，加几粒沸石，再如图Ⅰ装置安装好分水器、冷凝管．然后小火加热．
②将烧瓶中反应后的混后物冷却与分水器中的酯层合并，转入分液漏斗，
③依次用10mL水，10mL 10%碳酸钠溶液洗至无酸性（pH=7），再水洗一次，用少许无水硫酸镁干燥．
④将干燥后的乙酸正丁酯转入50mL蒸馏烧瓶中，加几粒沸石进行常压蒸馏，收集产品．主要试剂及产物的物理常数：

化合物	正丁醇	冰醋酸	乙酸正丁酯	正丁醚
密度（g•cm-3）	0.810	1.049	0.882	0.7689
沸点（℃）	118.0	118.1	126.1	142

根据以上信息回答下列问题．
（1）图I装置中冷水应从b（填a或b），管口通入，反应混合物冷凝回流，通过分水器下端旋塞分出的生成物是水，其目的是分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率．
（2）在步骤①④中都用到沸石防暴沸，下列关于沸石的说法正确的是AD．
A．实验室沸石也可用碎瓷片等代替
B．如果忘加沸石，可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C．当重新进行蒸馏时，用过的沸石可继续使用
D．沸石为多孔性物质，可使液体平稳地沸腾
（3）在步骤③分液时，应选择图II装置中梨形分液漏斗，其原因是梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长，双液界面更清晰，分离更完全．
（4）在提纯粗产品的过程中，用碳酸钠溶液洗涤主要除去的杂质乙酸、硫酸、正丁醇．若改用氢氧化钠溶液是否可以不可以（填“可以”或“不可以”），其原因用氢氧化钠溶液会使乙酸正丁酯发生水解．
（5）步骤④的常压蒸馏，需收集126.1℃的馏分，沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏，一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管，可能原因是防止因温差过大，冷凝管炸裂．

Answer 1

分析 （1）冷水从下进上出；水的密度较大；除掉生成物平衡右移；
（2）沸石为多孔性物质，可用碎瓷片等代替；
（3）梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长；
（4）乙酸、硫酸、正丁醇易溶于碳酸钠溶液；酯在碱性条件下能发生水解；
（5）乙酸正丁酯的沸点是126.1度；水冷凝管温度较低．

解答 解：（1）冷水从下进上出冷凝效果最好；水的密度比乙酸正丁酯大；将水分离使平衡正向移动，提高反应产率，
故答案为：b；水；分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率；
（2）A．沸石为多孔性物质，可用碎瓷片等代替，故A正确；
B．如果忘加沸石，将沸石加至将近沸腾的液体中，可能引起液体飞溅，故B错误；
C．使用过一次后，空气几乎排尽，被液体填充，不再具有提供汽化中心的效果，故C错误；
D．沸石的工作原理是提供汽化中心，汽化中心的来源是沸石多孔结构中包含的空气．这些空气在加热后膨胀，形成气泡溢出，成为了汽化中心，故D正确．
故选：AD；
（3）梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长，分离操作更容易，故答案为：梨；梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长，双液界面更清晰，分离更完全；
（4）乙酸、硫酸、正丁醇易溶于碳酸钠溶液，且乙酸正丁酯在碳酸钠溶液的溶解度较小；乙酸正丁酯在碱性条件下能发生水解，故答案为：乙酸、硫酸、正丁醇；不可以；用氢氧化钠溶液会使乙酸正丁酯发生水解；
（5）乙酸正丁酯的沸点是126.1度，需收集126.1℃的馏分；水冷凝管温度较低，温差过大，冷凝管会炸裂，故答案为：126.1；防止因温差过大，冷凝管炸裂．

点评 本题考查酯的制取和性质实验，难度不大，注意分液漏斗不存在也不需要读刻度．