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【题目】乙酸乙酯是无色、具有果香气味的液体。某同学采用12.0mL96%密度为1.05g/mL的乙酸、23mL95%密度为0.75g/mL的乙醇、12.0mL浓硫酸、饱和Na2CO3溶液制备乙酸乙酯,其实验装置如图所示(烧杯、部分夹持装置、温度计已略去)。

已知:①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(℃)

34.7

78.5

117.9

77.2

①先向蒸馏烧瓶B中加入试剂__,然后通过仪器A慢慢加入__;

②加热保持油浴温度为135~145℃,至不再有液体流出后,停止加热;

③取带有支管的锥形瓶,将一定量的饱和Na2CO3溶液分批、少量、多次地加入馏出液中,再将混合物分液,弃去水层,得到有机层。

试回答下列问题:

(1)①蒸馏烧瓶B加入试剂__,然后通过仪器A慢慢加入__。

(2)写出制备乙酸乙酯的化学方程式__。

(3)仪器A的名称是__;浓硫酸的作用是__;仪器C的作用是__。

(4)反应中所用的乙醇是过量的,其目的是__。

(5)③中加入饱和碳酸钠溶液的作用__,分批、少量、多次地加入饱和碳酸钠的原因是__。

(6)从③中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入饱和氯化钙溶液分离出__,再加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集77.2℃的馏分,以得到纯净的乙酸乙酯9.2g,计算此实验中生成乙酸乙酯的产率为__(写出计算的表达式)。

【答案】乙醇 浓硫酸、乙酸 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 分液漏斗 催化剂、吸水剂 冷凝 有利于酯化反应向正方向进行(增大醋酸的利用率) 吸收挥发出来的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度便于分层析出 防止反应放热,温度升高,减少乙酸乙酯的产量 乙醇 ×100%

【解析】

(1)制备乙酸乙酯时,需先加入乙醇,再加浓硫酸和乙酸,因为硫酸密度较大,若先加浓硫酸再加乙醇会放出大量的热,若热量不能及时散失,会造成液体飞溅而发生危险,所以先加乙醇再加浓硫酸有利于散热,避免液体飞溅,最后再加入乙酸;

(2)乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下加热可反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

(3)根据图可知,仪器A是分液漏斗;浓硫酸是反应的催化剂,除此之外,浓硫酸有吸水性,吸收后平衡向正向移动,有利于乙酸乙酯的生成,故还起到吸水剂的作用;仪器C是冷凝管,主要作用是冷凝蒸出的气体;

(4)乙醇过量可促进平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,有利于乙酸乙酯的生成,提高乙酸的转化率;

(5)饱和碳酸钠可以吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于乙酸乙酯的分层;由于碳酸钠与乙酸反应会放热,温度升高会导致乙酸乙酯挥发,导致产率下降,所以要分批、少量、多次地加入饱和碳酸钠;

(6)由于CaCl2可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH,所以加入CaCl2可以除去乙醇;

由于乙醇过量,生成乙酸乙酯的理论产量按照乙酸计算,乙酸的质量为12mL×1.05g/mL×96%,物质的量为,所以乙酸乙酯的理论产量为×100%;

练习册系列答案
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【题目】草酸亚铁是黄色晶体,常用作照相显影剂、新型电池材料等。

实验室制备草酸亚铁并测定其中Fe2+和C2O42的物质的量之比确定其纯度,步骤如下:

Ⅰ.称取一定质量的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]于烧杯中,加蒸馏水和稀硫酸,加热溶解,再加饱和H2C2O4溶液,加热沸腾数分钟,冷却、过滤、洗涤、晾干,得黄色晶体。

Ⅱ.称取m gⅠ中制得的晶体于锥形瓶中,加入过量稀硫酸使其溶解,70℃水浴加热,用c mol·L1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液v1 mL(其中所含杂质与KMnO4不反应)。

Ⅲ.向Ⅱ滴定后的溶液中加入过量锌粉和稀硫酸,煮沸,至反应完全,过滤,用c mol·L1 KMnO4溶液滴定滤液至终点,消耗KMnO4溶液v2 mL。

Ⅳ.重复上述实验3次,计算。

已知:ⅰ.草酸是弱酸。

ⅱ.pH>4时,Fe2+易被O2氧化。

ⅲ.酸性条件下,KMnO4溶液的还原产物为近乎无色的Mn2+。

回答下列问题:

(1)Ⅰ中加入稀硫酸的目的是__________________________、_______________________。

(2)Ⅱ中与KMnO4溶液反应的微粒是_____________、____________。

(3)Ⅲ中加入过量锌粉仅将Fe3+完全还原为Fe2+。若未除净过量锌粉,则消耗KMnO4溶液的体积V ______v2 mL(填“>”、“=”或“<”)。

(4)Ⅲ中,滴定时反应的离子方程式是__________________________,滴定时KMnO4溶液装在__________________(玻璃仪器)中,滴定终点的现象_________________________________________。

(5)m gⅠ中制得的晶体中,Fe2+和C2O42的物质的量之比是____________________(用含v1、 v2的计算式表示)。

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