Question

(10分)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟：
在A中加入4.4 g的異戊醇、6.0 g的乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO₄固體，靜置片刻，過濾除去MgSO₄固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。
回答下列問題：
（1）儀器B的名稱是      。
（2）在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是      ，第二次水洗的主要目的是    。
（3）在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后    （填標(biāo)號(hào)）。
a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出
b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出
c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出
d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出
（4）本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是      。
（5）實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO₄的目的是     。
（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是      （填標(biāo)號(hào)）。
（7）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是      （填標(biāo)號(hào)）。
a．30℅  b．40℅   c．60℅   d．90℅
（8）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃便開始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏  (填“高”或“低”)， 原因是             。

Answer 1

（1）球形冷凝管 （2）洗掉大部分硫酸和醋酸；洗掉碳酸氫鈉 （3）d
（4）提高醇的轉(zhuǎn)化率 （5）干燥乙酸異戊酯 （6）b （7）c （8）高；會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇

解析試題分析：（1）由裝置中儀器B的構(gòu)造可知，儀器B的名稱為球形冷凝管；
（2）反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過多次洗滌，在洗滌操作中，第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸；用飽和碳酸氫鈉溶液既可以除去未洗凈的醋酸，也可以降低酯的溶解度，所以第二次水洗，主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉；
（3）由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下層，酯在上層；分液時(shí)，要先將水層從分液漏斗的下口放出，待到兩層液體界面時(shí)關(guān)閉分液漏斗的活塞，再將乙酸異戊酯從上口放出，所以正確的為d，故答案為：d；
（4）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物的濃度可以使平衡正向移動(dòng)；增加一種反應(yīng)物的濃度，可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，因此本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入過量乙酸的目的是提高轉(zhuǎn)化率；
（5）實(shí)驗(yàn)中加入少量無水硫酸鎂的目的是吸收酯中少量的水分，對(duì)其進(jìn)行干燥；
（6）在蒸餾操作中，溫度計(jì)的水銀球要放在蒸餾燒瓶的支管口處，所以ad錯(cuò)誤；c中使用的是球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留，不能全部收集到錐形瓶中，因此儀器及裝置安裝正確的是b，故答案為：b；
（7）乙酸的物質(zhì)的量為：n=6.0g÷60g/mol=0.1mol，異戊醇的物質(zhì)的量為：n=4.4g÷88g/mol=0.05mol，由于乙酸和異戊醇是按照1：1進(jìn)行反應(yīng)，所以乙酸過量，生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質(zhì)的量計(jì)算，即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯；實(shí)際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為：3.9g÷130g/mol＝0.03mol，所以實(shí)驗(yàn)中乙酸異戊酯的產(chǎn)率為：×100%=60%，故答案為c；
（8）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130℃便開始收集餾分此時(shí)的蒸氣中含有異戊醇，會(huì)收集少量的未反應(yīng)的異戊醇，因此會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏高。
考點(diǎn)：考查常見儀器的構(gòu)造與安裝、混合物的分離、提純、物質(zhì)的制取、藥品的選擇及使用、物質(zhì)產(chǎn)率的計(jì)算等知識(shí)