Question

【題目】I、乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室利用如圖的裝置制備乙酸乙酯。

（1）與教材采用的實(shí)驗(yàn)裝置不同，此裝置中采用了球形干燥管，其作用是：_____________。

（2）請(qǐng)寫(xiě)出用CH3CH218OH制備乙酸乙酯的化學(xué)方程式：_____________，反應(yīng)類(lèi)型為_______。

（3）為了證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)利用上圖所示裝置進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管Ⅱ再測(cè)有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	試管Ⅰ中的試劑	試管Ⅱ中的試劑	有機(jī)層的厚度/cm
A	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L－1 濃硫酸	飽和Na2CO3溶液	3.0
B	2 mL乙醇、1 mL乙酸		0.1
C	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L－1 H2SO4		0.6
D	2 mL乙醇、1 mL乙酸、鹽酸		0.6

①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照，證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是______mL和_____mol·L－1 。

②分析實(shí)驗(yàn)_________________（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）的數(shù)據(jù)，可以推測(cè)出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

（4）若現(xiàn)有乙酸90g，乙醇138g發(fā)生酯化反應(yīng)得到80g乙酸乙酯，試計(jì)算該反應(yīng)的產(chǎn)率為______________（用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)）。

II、已知乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。試回答：

①乳酸分子中的官能團(tuán)有：_____________________________________（寫(xiě)名稱(chēng)）；

②乳酸與足量金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________；

③已知—COOH不會(huì)發(fā)生催化氧化，寫(xiě)出加熱時(shí)，乳酸在Cu作用下與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________；

④腈綸織物產(chǎn)泛地用作衣物、床上用品等。腈綸是由CH2＝CH－CN聚合而成的。 寫(xiě)出在催化劑、加熱條件下制備腈綸的化學(xué)方程式________________________。

Answer 1

【答案】防止倒吸CH3COOH＋CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3＋H2O酯化反應(yīng)34A C60．6%羥基、羧基2CH3CHOHCOOH+O22CH3COCOOH+2H2O

【解析】

（1）乙酸、乙醇易溶于碳酸鈉溶液，會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣體減小，容易發(fā)生倒吸，球形干燥管容積較大，故可以防止倒吸，故答案為：防止倒吸；（2）根據(jù)酯化反應(yīng)的機(jī)理可知反應(yīng)方程式：CH3COOH＋CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3＋H2O，反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)；（3）①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照，證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用，由于在實(shí)驗(yàn)C中使用的硫酸是3mL2mol/L，所以在實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入一元強(qiáng)酸鹽酸的體積和濃度分別是3mL和4mol/L；②分析實(shí)驗(yàn)A、C 可知：其它條件相同只有硫酸的濃度不同，而最終使用濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的酯多，說(shuō)明濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；故答案為AC；（4）n(乙酸)=90g÷60g/mol=1.5mol，n(乙醇)=138g÷46g/mol=3mol，由于乙醇過(guò)量，所以應(yīng)該按照乙酸來(lái)計(jì)算得到的酯的質(zhì)量。n(乙酸乙酯)=80÷88g/mol=0.909mol，則該反應(yīng)的產(chǎn)率為0.909 mol÷1.5mol×100%=60.6%；II.①乳酸分子中的官能團(tuán)有羥基和羧基，故答案為羥基、羧基；②乳酸分子中的羥基氫和羧基氫都能被金屬鈉置換，故反應(yīng)方程式為，③加熱時(shí)，乳酸在Cu作用下與O2反應(yīng)主要的羥基被催化氧化，故反應(yīng)方程式為2CH3CHOHCOOH+O22CH3COCOOH+2H2O；④ 腈綸是由丙烯腈發(fā)生加聚反應(yīng)而得到的，反應(yīng)的方程式為。