10.實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)時(shí)有如下副反應(yīng):
2CH3CH2OH$?_{140℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
相關(guān)有機(jī)化合物的一些性質(zhì)如下表:
分子式相對(duì)分子
質(zhì)量
熔點(diǎn)
/℃
沸點(diǎn)
/℃
密度溶解度
乙醇乙醚
CH3COOH6016.6117.91.05互溶互溶互溶
C2H5OH46-117.378.50.8互溶/互溶
CH3COOC2H588-83.5877.10.9可溶互溶互溶
C2H5OC2H574-116.234.510.7可溶互溶/
(CH3COOC2H5在飽和鹽溶液中溶解度較小,C2H5OH能與CaCl2生成配合物)裝置如圖1所示(加熱、支撐等裝置略去).在三口瓶?jī)?nèi)先裝入10mL95%乙醇與6mL濃硫酸混合液,并加入幾粒沸石.在恒壓滴液漏斗中加入15mL冰醋酸與15mL無(wú)水乙醇的混合液.加熱,由恒壓滴液漏斗逐滴加入混合液,并保持滴加速度與餾出液滴速度相近.保持反應(yīng)液體溫度在120-125℃,收集餾分.

(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O.
(2)①加熱三口瓶,最好的方法是C(填選項(xiàng)).
A.水浴   B.酒精燈   C.油浴   D.酒精噴燈
②若滴加液體速度太快會(huì)造成多種不利影響,其一是反應(yīng)液體溫度下降過(guò)快.
(3)產(chǎn)物提純的流程如圖2:
①操作1的名稱是分液,操作5的名稱是蒸餾.
②加入飽和Na2CO3溶液的目的是為了除去醋酸.
③加入飽和NaCl溶液是為了除去有機(jī)層中少量Na2CO3,其目的是防止生成CaCO3沉淀,在步驟3中堵塞分液漏斗.
④加入飽和CaCl2溶液的目的是為了除去CH3CH2OH,加入無(wú)水MgSO4的目的是為了除去水.
⑤乙酸乙酯的產(chǎn)率是80%.

分析 (1)乙酸與乙醇在濃硫酸加熱條件下生成乙酸乙酯和水,該反應(yīng)為可逆反應(yīng);
(2)①根據(jù)保持反應(yīng)液體溫度在120-125℃,收集餾分判斷怎么加熱;
②若滴加液體速度太快將導(dǎo)致液體溫度下降過(guò)快據(jù)此分析;
(3)根據(jù)制備乙酸乙酯的反應(yīng)可知,餾分為乙酸、乙醇和乙酸乙酯的混合物,所以加入飽和Na2CO3溶液,則溶解大部分乙醇,反應(yīng)消耗醋酸,降低乙酸乙酯的溶解性,所以出現(xiàn)分層,則操作1的名稱是分液,得到的有機(jī)層為含有少量CH3CH2OH和Na2CO3的乙酸乙酯,再加入飽和NaCl溶液除去少量Na2CO3,再分液,得到有機(jī)層為含有含有少量CH3CH2OH的乙酸乙酯,因?yàn)镃2H5OH能與CaCl2生成配合物,所以再加入飽和CaCl2溶液的目的是為了除去C2H5OH,再分液得到含有少量水的乙酸乙酯有機(jī)層,所以加入無(wú)水MgSO4的目的是為了除去少量水,最后蒸餾得到純乙酸乙酯18.48g,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)乙酸與乙醇在濃硫酸加熱條件下生成乙酸乙酯和水,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),則反應(yīng)方程式為:CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O,故答案為:CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O;
(2)①因?yàn)橐3址磻?yīng)液體溫度在120-125℃,所以要好控制溫度,并且在120-125℃,所以應(yīng)選擇C.油浴;故選:C;
②若滴加液體速度太快將導(dǎo)致液體溫度下降過(guò)快,所以不利影響之一為反應(yīng)液體溫度下降過(guò)快,不易控制反應(yīng)溫度,故答案為:反應(yīng)液體溫度下降過(guò)快;
(3)①根據(jù)以上分析,操作1的名稱是分液,操作5的名稱是蒸餾,故答案為:分液;蒸餾;
②加入飽和Na2CO3溶液的目的溶解大部分乙醇,反應(yīng)消耗醋酸,降低乙酸乙酯的溶解性,則主要是除去醋酸,故答案為:醋酸;
③因?yàn)楹竺嬉尤腼柡虲aCl2溶液除去C2H5OH,所以加入飽和NaCl溶液是為了除去有機(jī)層中少量Na2CO3的目的是防止生成CaCO3沉淀,在步驟3中堵塞分液漏斗故答案為:防止生成CaCO3沉淀,在步驟3中堵塞分液漏斗;
④因?yàn)镃2H5OH能與CaCl2生成配合物,所以再加入飽和CaCl2溶液的目的是為了除去C2H5OH,故答案為:CH3CH2OH;
⑤根據(jù)反應(yīng)CH3COOH+CH3CH2OH$?_{120-125℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O,則加入了15mL冰醋酸,所以理論上生成CH3COOCH2CH3的質(zhì)量為$\frac{15ml×1.05g/ml}{60}×88$=23.1g,則乙酸乙酯的產(chǎn)率是$\frac{18.48}{23.1}$×100%=80%,故答案為:80%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查乙酸乙酯的制備及其分離提純,難度中等,注意掌握乙酸乙酯的制取原理,明確產(chǎn)物提純的流程中各步反應(yīng)的作用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年寧夏衛(wèi)一高一上10月月考化學(xué)a卷(解析版) 題型:選擇題

水是人類賴以生存的物質(zhì),H2O的摩爾質(zhì)量為

A.16g/mol B.18g C.20g/mol D.18g/mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.某課外實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的制取乙酸乙酯的裝置如圖所示,A中放有濃硫酸,B中放有乙醇、無(wú)水醋酸鈉,D中放有飽和碳酸鈉溶液.請(qǐng)回答:
(1)濃硫酸的作用是制醋酸、催化劑、吸水劑;若用同位素18O示蹤法確定反應(yīng)產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者,寫出能表示18O位置的化學(xué)反應(yīng)方程式;
(2)球形漏斗C的作用是防止倒吸兼冷凝.若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞試液,溶液呈紅色,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示)CO32-+H2O?HCO3-+OH-;反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是溶液分層,上層無(wú)色油狀液體,下層溶液顏色變淺..

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置.請(qǐng)回答:
(1)檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是將試管b中的導(dǎo)管插到液面以下,用酒精燈稍加熱試管a,試管b中冒氣泡,撤掉酒精燈后,導(dǎo)管b中上升一段液柱,表明裝置不漏氣.
(2)濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑.
(3)下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,正確的是AB.
A.向a試管中加入沸石,其作用是防止加熱時(shí)液體爆沸
B.飽和碳酸鈉溶液可以出去產(chǎn)物中混有的乙酸
C.乙酸乙酯是一種無(wú)色透明、密度比水大的油狀液體
D.若原料為CH3COOH和CH3CH218OH,則乙酸乙酯中不含18O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在兩個(gè)固定容積均為1L密閉容器中以不同的氫碳比[n(H2):n(CO2)]充入H2和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2 (g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行
B.氫碳比:X<2.0
C.氫碳比為2.0時(shí).Q點(diǎn)v(H2小于P點(diǎn)的v(H2
D.向處于P點(diǎn)狀態(tài)的容器中,按2:4:1:4的比例再充入CO2、H2、C2H4•H2O,再次平衡后a(CO2)減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2.2H2O是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑).其制備裝置及步驟如下:

①檢查裝置氣密性后,往三頸瓶中依次加入過(guò)量鋅粒、適量CrCl3溶液.
②關(guān)閉k2.打開ki,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速.
③待三頸瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞.
④將裝置乙中混合物快速過(guò)濾、洗滌和干燥,稱量得到2.76g[Cr(CH3COO)2]2.2H2O.
(1)裝置甲中連通管a的作用是使漏斗內(nèi)的液體順利滴下.
(2)三頸瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外,發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為2Cr3++Zn═2Cr2++Zn2+
(3)實(shí)現(xiàn)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為打開K2關(guān)閉K1
(4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是避免空氣進(jìn)入裝置乙氧化二價(jià)鉻.
(5)洗滌產(chǎn)品時(shí),為了去除可溶性雜質(zhì)和水分,下列試劑的正確使用順序是b、c、a(填標(biāo)號(hào)).
a.乙醚    b.去氧冷的蒸餾水    c.無(wú)水乙醇
(6)若實(shí)驗(yàn)所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17g,則[Cr(CH3COO)2]2.2H2O(相對(duì)分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是74.3%.
(7)一定條件下,[Cr(CH3COO)2]2.2H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這兩種氣體的存在.①混合氣體通入澄清石灰水中,變渾濁,說(shuō)明混合氣體中含有CO2;②混合氣體通入灼熱的CuO,固體顏色由黑色變紅色,說(shuō)明混合氣體中有CO.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.實(shí)驗(yàn)室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)如圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見(jiàn)附表)其實(shí)驗(yàn)步驟為:
步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無(wú)水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60℃緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過(guò)的液溴,保溫反應(yīng)一段時(shí)
間,冷卻.
步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液.有機(jī)層用10%NaHCO3溶液洗滌.
步驟3:經(jīng)洗滌的有機(jī)層加入適量無(wú)水MgSO4固體,放置一段時(shí)間后過(guò)濾.
步驟4:為得到有機(jī)層的間溴苯甲醛采用蒸餾進(jìn)行分離.
(1)實(shí)驗(yàn)裝置中冷凝管的主要作用是冷凝回流,錐形瓶中的溶液應(yīng)為NaOH.
(2)步驟1所加入的物質(zhì)中,有一種物質(zhì)是催化劑,其化學(xué)式為AlCl3
(3)步驟2中用10%NaHCO3溶液洗滌有機(jī)層,是為了除去溶于有機(jī)層的Br2、HCl
(填化學(xué)式).
(4)步驟3中加入無(wú)水MgSO4固體的作用是除去有機(jī)相的水.
(5)步驟4中所用的分離方法是蒸餾.
附表  相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)(101kPa)
物質(zhì)沸點(diǎn)/℃物質(zhì)沸點(diǎn)/℃
58.81,2-二氯乙烷83.5
苯甲醛179間溴苯甲醛229

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.紅葡萄酒密封儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng),質(zhì)量越好,原因之一是儲(chǔ)存過(guò)程中生成了有香味的酯.在實(shí)驗(yàn)室也可以用如圖所示的裝置制取乙酸乙酯,請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
(1)乙醇分子官能團(tuán)名稱是羥基.
(2)試管a中加入幾塊碎瓷片的目的是防止暴沸.
(3)試管a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOC2H5+H2O,反應(yīng)類型是取代反應(yīng).
(4)可用分液的方法把制得的乙酸乙酯分離出來(lái).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.四氯化錫可用作媒染劑、有機(jī)合成中氯化的催化劑等.實(shí)驗(yàn)室制備四氯化錫所需的有關(guān)裝置和信息如下:

有關(guān)信息:①將金屬錫熔融,通入干燥氯氣進(jìn)行反應(yīng),生成四氯化錫;②無(wú)水四氯化錫是無(wú)色易流動(dòng)的液體,熔點(diǎn)-33℃,沸點(diǎn)114.1℃;③四氯化錫易水解.
回答下列問(wèn)題:
(1)裝置甲中反應(yīng)容器的名稱是圓底燒瓶;試劑E和F分別是飽和食鹽水、濃硫酸.
(2)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC12+Cl2↑+2H2O;裝置戊中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SnCl4
(3)上述各裝置的連接順序是甲→丁→戊→乙(填裝置標(biāo)號(hào)),實(shí)驗(yàn)開始時(shí)點(diǎn)燃的酒精燈是甲(填“甲”或“戊”).
(4)裝置乙的作用是吸收未反應(yīng)的氯氣同時(shí)防止空氣中水分進(jìn)入裝置戊使產(chǎn)物水解.
(5)實(shí)驗(yàn)所得SnCl4中因溶解了Cl2而略顯黃色,提純SnCl4的方法是d(填標(biāo)號(hào)).
a.用NaOH溶液洗滌  b.升華  c.重結(jié)晶  d.蒸餾  e.過(guò)濾  f.萃取
(6)四氯化錫暴露于空氣中與空氣中水分反應(yīng)生成白煙,有強(qiáng)烈的刺激性,原因是SnCl4+4H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H4SnO4↓+4HCl(用化學(xué)方程式表示).

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