题目内容

16.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如图1和有关数据如下:
相对原子质量密度/(g.cm-3)沸点/℃水中溶解性
异戊醇880.813131微溶
乙酸601.0492118溶
乙酸异戊醇1300.8670142难溶

实验步骤:
在A中加入6.6g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温.
分离提纯:
将反应液倒入分液漏斗中,分别用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水氯化钙颗粒,静置一段时间后除去氯化钙,最终通过蒸馏,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g.
回答下列问题:
(1)装置B的名称是:球形冷凝管
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是B(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,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的主要目的是:洗掉醋酸和硫酸;
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏,分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后C(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,再将乙酸异戊酯从上口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_干燥(或除水).
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是如图2:d(填标号)
(7)本实验的产率是:40%.

分析 (1)根据题中仪器B的构造判断该仪器的名称;
(2)液体加热要加碎瓷片,防止暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却至室温,补加碎瓷片;
(3)在洗涤操作中,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,洗去苯甲酸甲酯中的硫酸、乙酸;
(4)使用分液漏斗需要检查活塞处是否漏水,根据乙酸异戊酯的密度及正确的分液操作方法进行解答;
(5)无水氯化钙能够吸收乙酸异戊酯中少量的水分,起到干燥作用;
(6)先根据温度计在蒸馏操作中的作用排除ab,再根据球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,得出正确结论;
(7)先计算出乙酸和异戊醇的物质的量,然后判断过量情况,根据不足量计算出理论上生成乙酸异戊酯的物质的量,最后根据实际上制取的乙酸异戊酯计算出产率.

解答 解:(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,
故答案为:球形冷凝管;
(2)碎瓷片的多孔结构存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象,补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入,
故答案为:防止暴沸; B;
(3)乙酸异戊酯不溶于饱和碳酸氢钠,乙酸、硫酸都能与碳酸氢钠反应,经洗涤,分液,蒸馏可得到纯净的乙酸异戊酯,
故答案为:洗掉醋酸和硫酸;
(4)分液漏斗通常用于互不相容的液体的分离,所以使用分液漏斗需要检查活塞处是否漏水,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C,
故答案为:检漏;C;
(5)实验中加入无水氯化钙的目的是吸收酯中少量的水分,对其进行干燥,
故答案为:干燥(或除水);
(6)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ab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d,
故答案为:d;
(7)乙酸的物质的量为:n=$\frac{6.0g}{60g/mol}$=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=$\frac{6.6g}{88g/mol}$=0.075mol,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0.075mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:$\frac{3.9g}{130g/mol}$=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:$\frac{0.03mol}{0.075mol}$×100%=40%,
故答案为:40%.

点评 本题为考查了常见仪器的构造与安装、混合物的分离、提纯、物质的制取、药品的选择及使用、物质产率的计算等知识,题目难度中等,试题涉及的题量较大,知识点较多,充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

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