Question

17．乙酸正丁酯是無色透明有愉快果香氣味的液體，可由乙酸和正丁醇制備．反應的化學方程式如下：
CH₃COOH+CH₂CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
發(fā)生的副反應如下：2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$
有關化合物的物理性質見表：

化合物	密度（g•cm-3）	水溶性	沸點（℃）
冰乙酸	1.05	易溶	118.1
正丁醇	0.80	微溶	117.2
正丁醚	0.77	不溶	142.0
乙酸正丁酯	0.90	微溶	126.5

已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水組成三元共沸物恒沸點為90.7℃．
合成：
方案甲：采用裝置甲（分水器預先加入水，使水面略低于分水器的支管口），在干燥的50mL圓底燒瓶中，加入13.8mL（0.150mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸和2g沸石，搖勻．按下圖安裝好帶分水器的回流反應裝置，通冷卻水，圓底燒瓶在電熱套上加熱煮沸．在反應過程中，通過分水器下部的旋塞分出生成的水（注意保持分水器中水層液面仍保持原來高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中）．反應基本完成后，停止加熱．
方案乙：采用裝置乙，加料方式與方案甲相同．加熱回流，反應60min后停止加熱．

提純：甲乙兩方案均采用蒸餾方法．操作如下：

請回答：
（1）方案甲中使用分水器不斷分離除去水的目的是有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反應方向移動．
（2）儀器a的名稱接受器或牛角管，儀器b的名稱球形冷凝管．
（3）提純過程中，步驟②的目的是為了除去有機層中殘留的酸，步驟④加入少量無水MgSO₄的目的是干燥．
（4）下列有關洗滌過程中分液漏斗的使用正確的是AB．
A．分液漏斗使用前必須要檢漏，只要分液漏斗的玻璃塞和旋塞芯處不漏水即可使用
B．洗滌時振搖放氣操作應如圖所示

C．放出下層液體時，不需將要玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔
D．洗滌完成后，先放出下層液體，然后繼續(xù)從下口放出有機層置于干燥的錐形瓶中
（5）按裝置丙蒸餾，最后圓底燒瓶中殘留的液體主要是正丁醚；若按圖丁放置溫度計，則收集到的產品餾分中還含有正丁醇．
（6）實驗結果表明方案甲的產率較高，原因是通過分水器及時分離出產物水，有利于酯化反應的進行，提高酯的產率．

Answer 1

分析 （1）減小生成物濃度平衡向正反應方向移動；
（2）儀器a是接受氣或牛角管，儀器b是球形冷凝管；
（3）乙酸能和碳酸鈉反應生成可溶性的乙酸鈉；硫酸鎂具有吸水性；
（4）分液漏斗的使用方法為：
A．分液漏斗使用前必須要檢漏，要分液漏斗的旋塞芯處和上口的活塞都不漏水才可使用；
B．洗滌時振搖放氣，應打開分液漏斗的旋塞，此時分液漏斗下管口應略高于口部；
C．放出下層液體時，需將玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔，使內外壓強相等，便于液體流下；
D．洗滌完成后，先放出下層液體，然后從上口倒出有機層置于干燥的錐形瓶中；
（5）要蒸餾時，燒瓶最后留下的物質為沸點最高的物質，據(jù)此判斷；若按圖丁放置溫度計，水銀球的位置偏低，則收集到的產品餾分中還含有沸點較低的物質，據(jù)此判斷；
（6）乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯是可逆反應，根據(jù)實驗裝置圖可知，該實驗通過分水器及時分離出產物水，有利于酯化反應的進行，提高酯的產率．

解答 解：（1）減少生成物濃度，平衡正向移動，所以將水蒸氣放出后水蒸氣在裝置中的濃度降低，平衡正向移動，增大產率，
故答案為：有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反應方向移動；
（2）a的名稱是接受器或牛角管，b的名稱是球形冷凝管，
故答案為：接受器（或牛角管）； （球形）冷凝管；
（3）得到的反應液中含有未反應的乙酸，乙酸能和碳酸鈉反應生成可溶性的乙酸鈉，所以可以用飽和的碳酸鈉除去乙酸；硫酸鎂具有吸水性，能干燥產物，故答案為：為了除去有機層中殘留的酸；干燥；
（4）分液漏斗的使用方法為：
A．分液漏斗使用前必須要檢漏，要分液漏斗的旋塞芯處和上口的活塞都不漏水才可使用，故A正確；
B．洗滌時振搖放氣，應打開分液漏斗的旋塞，此時分液漏斗下管口應略高于口部，故B正確；
C．放出下層液體時，需將玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔，使內外壓強相等，便于液體流下，故C錯誤；
D．洗滌完成后，先放出下層液體，然后從上口倒出有機層置于干燥的錐形瓶中，故D錯誤，
故答案為：AB；
（5）要蒸餾時，燒瓶最后留下的物質為沸點最高的物質，所以最后圓底燒瓶中殘留的液體主要是正丁醚；若按圖丁放置溫度計，水銀球的位置偏低，則收集到的產品餾分中還含有沸點較低的物質，所以收集到的產品餾分中還含有正丁醇，
故答案為：正丁醚；正丁醇；
（6）乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯是可逆反應，根據(jù)實驗裝置圖可知，該實驗通過分水器及時分離出產物水，有利于酯化反應的進行，提高酯的產率，
故答案為：通過分水器及時分離出產物水，有利于酯化反應的進行，提高酯的產率．

點評 本題考查制備實驗方案設計及實驗評價，涉及化學儀器名稱及使用、反應原理、實驗基本操作、實驗評價等知識點，明確實驗原理、儀器名稱及其用途、實驗基本操作規(guī)范性是解本題關鍵，側重考查學生實驗操作、分析評價能力，難點是（5）題中物質成分判斷，注意結合表中數(shù)據(jù)分析解答．