Question

【題目】乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的反應(yīng)裝置示意圖和有關(guān)信息如下：

	乙酸	正丁醇	乙酸丁酯
熔點(diǎn)/℃	16.6	－89.5	－73.5
沸點(diǎn)/℃	117.9	117	126.0
密度/g·cm－3	1.1	0.80	0.88

(1)乙酸丁酯粗產(chǎn)品的制備

在干燥的50 mL圓底燒瓶中，裝入沸石，加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(過(guò)量)，再加3～4滴濃硫酸。然后再安裝分水器(作用：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水)、冷凝管，然后小火加熱。寫(xiě)出制備乙酸丁酯的化學(xué)方程式_________。將燒瓶中反應(yīng)后的混合物冷卻與分水器的酯層合并。裝置中冷水應(yīng)從________(填“a”或“b”)口通入；通過(guò)分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水的目的是_____________。(2)乙酸丁酯的精制

將乙酸丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進(jìn)行精制：①水洗、②蒸餾、③用無(wú)水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌。①正確的操作步驟是________________(填標(biāo)號(hào))。

A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②

②在乙酸丁酯的精制中，用10%碳酸鈉洗滌的主要目的是_________。

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.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出

b.直接將乙酸丁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，再將乙酸丁酯從下口放出

d.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸丁酯從上口倒出

(3)計(jì)算產(chǎn)率

測(cè)量分水器內(nèi)由乙酸與丁醇反應(yīng)生成的水體積為1.8 mL，假設(shè)在制取乙酸丁酯過(guò)程中反應(yīng)物和生成物沒(méi)有損失，且忽略副反應(yīng)，乙酸丁酯的產(chǎn)率為________。

Answer 1

【答案】CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O b 分離生成的水，使平衡正向移動(dòng)，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 C 洗掉濃硫酸和過(guò)量的乙酸 d 77.1%

【解析】

（1）根據(jù)冷水從下進(jìn)上出冷卻效果好判斷進(jìn)水口，正丁醇和冰醋酸反應(yīng)生成乙酸丁酯和水，水的密度大，除掉生成物平衡右移；

（2）①根據(jù)各物質(zhì)的溶解性及性質(zhì)進(jìn)行排序；

②飽和碳酸鈉溶液能洗掉濃硫酸和過(guò)量的乙酸；

③乙酸丁酯的不溶于水，密度比水小，所以先從下口放出水溶液，再?gòu)纳峡诘钩鲆宜岫□?/span>；

（3）先根據(jù)正丁醇的量計(jì)算理論上酯的量，再根據(jù)水的量計(jì)算實(shí)際上酯的量，實(shí)際上酯的量與理論值之比即為酯的產(chǎn)率。

（1）正丁醇和冰醋酸（過(guò)量)反應(yīng)生成乙酸丁酯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O，冷凝管冷卻時(shí)，采用逆流冷卻的效果好，所以冷水從b進(jìn)，生成乙酸丁酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，生成物有水，分離生成的水，使平衡正向移動(dòng)，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率，所以要通過(guò)分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水，
故答案為：CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O ；b；分離生成的水，使平衡正向移動(dòng)，提高反應(yīng)產(chǎn)率。
（2）①因?yàn)檎�丁醇和乙酸都具有揮發(fā)性，所以制取的酯中含有正丁醇和乙酸，第一步水洗除去酯中的正丁醇和乙酸；第二步用10%碳酸鈉洗滌除去乙酸；第三步用水洗滌除去碳酸鈉溶液；第四步用無(wú)水硫酸鎂干燥除去水；第五步蒸餾，制得較純凈的酯。
故選C。
②制備乙酸丁酯時(shí)常用飽和碳酸鈉溶液，目的是除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì)降低乙酸丁酯在水中的溶解度，便于分層得到酯，
故答案為：除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì)。
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，再將乙酸丁酯從上口放出，所以正確的為d，
故選d。
（3）12.0mL正丁醇的質(zhì)量為12.0mL×0.8g/mL=9.6g，設(shè)12.0mL正丁醇理論上生成酯的質(zhì)量為x，根據(jù)反應(yīng)

CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O 74g 116g 18g
9.6g xg
74g/9.6g=116g/xg

解得x=15.05g，當(dāng)反應(yīng)生成的水體積為1.8mL即為1.8g時(shí)，實(shí)際產(chǎn)量為11.6g，所以產(chǎn)率=

11.6g÷15.05g×100%=77.1%，
故答案為：77.1%。