【題目】乙酸正丁酯是醫(yī)藥合成的重要中間體,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用乙酸和正丁醇來(lái)制取,實(shí)驗(yàn)操作如下:

Ⅰ.將混合液(18.5 mL正丁醇和13.4 mL過(guò)量乙酸,0.4 mL濃硫酸)置于儀器A中并放入適量沸石(見(jiàn)圖I,沸石及加熱裝置等略去),然后加熱回流約20分鐘。

Ⅱ.將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下處理:①用水洗滌,②用試劑X干燥,③用10% Na2CO3溶液洗滌。

Ⅲ.將所得到的乙酸正丁酯粗品轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶中進(jìn)行蒸餾,最后得到17.1 g乙酸正丁酯。

部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

化合物

相對(duì)分子質(zhì)量

密度/(g·mL-1

沸點(diǎn)/℃

溶解度(g)/(100 g水)

正丁醇

74

0.80

118.0

9

乙酸

60

1.045

118.1

互溶

乙酸正丁酯

116

0.882

126.1

0.7

(1)使用分水器(實(shí)驗(yàn)中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率,其原因是_______________.

(2)步驟Ⅱ中的操作順序?yàn)?/span>____________(填序號(hào)),試劑X不能選用下列物質(zhì)中的______________(填字母序號(hào))。

a.無(wú)水硫酸鎂 b.新制生石灰 c.無(wú)水硫酸鈉

(3)步驟Ⅲ(部分裝置如圖Ⅱ所示)。

①當(dāng)儀器連接好后,a.向相應(yīng)的冷凝管中通冷凝水;b.加熱蒸餾燒瓶,先后順序是___________。(填“先a后b”或“先b后a”)

②溫度計(jì)水銀球所處的位置不同,會(huì)影響?zhàn)s出物的組成,當(dāng)溫度計(jì)水銀球分別位于圖Ⅱ中的________(填“a”“b”“c”或“d”)點(diǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有較多的低沸點(diǎn)雜質(zhì)。

(4)該實(shí)驗(yàn)乙酸正丁酯的產(chǎn)率是_____________。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【答案】 不斷分離出水,有利于平衡向酯化反應(yīng)方向移動(dòng) ①③①② b 先a后b a、b 74%

【解析】(1)由裝置圖可知儀器A將水分離出來(lái),使產(chǎn)物中水的濃度減小,有利于酯化反應(yīng)向右進(jìn)行,所以使用分水器(實(shí)驗(yàn)中可分離出水)能提高酯的產(chǎn)率,故答案為:不斷分離出水,使容器內(nèi)H2O濃度變小,有利于平衡向酯化反應(yīng)方向移動(dòng);

(2)首先用水除去大部分可溶于水的硫酸等雜質(zhì),再用Na2C03溶液除去殘留的酸,再用水除去殘留在產(chǎn)品中的Na2C03溶液,殘留的水再用于燥劑除去,所以步驟Ⅱ中的操作順序?yàn)棰佗邰佗;因Ca0吸水后生成堿會(huì)導(dǎo)致酯水解,故不宜用Ca0作干燥劑,所以選b;故答案為:①③①②; b;

(3)①為確保蒸餾產(chǎn)物全部液化,應(yīng)先向冷凝管中通冷卻水,然后加熱燒瓶使溫度迅速升溫到沸點(diǎn),所以先后順序是先ab;故答案為:先ab;

②同一燒瓶中,反應(yīng)液的溫度高于氣體溫度,蒸氣溫度從下向上溫度逐漸降低,故當(dāng)溫度計(jì)的水銀球低于蒸餾燒瓶的支管口處時(shí),會(huì)有較多沸點(diǎn)較低的物質(zhì)夾雜在酯蒸氣中,所以位于圖Ⅱ中的a、b,故答案為:a、b;

(4)18.5mL正丁醇的質(zhì)量是18.5mL×0.8g/mL=14.8g,設(shè)理論上得到乙酸正丁酯的質(zhì)量是x,
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
74 116
14.8g x
x=116g×14.8g÷74g=23.2g
生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是:17.1g÷23.2g×100%=74%,故答案為:74%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.只有活潑金屬與活潑非金屬之間才能形成離子鍵

C.離子化合物受熱熔化時(shí)可以導(dǎo)電

D.離子化合物溶解時(shí),離子鍵不被破壞

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已知:在一定溫度下酸浸時(shí)Fe3+在pH=2開(kāi)始沉淀,pH=3.7沉淀完全

(1)廢鐵渣進(jìn)行“粉碎”的目的是___________________________________________________。

(2)“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等,其中酸浸溫度對(duì)鐵浸取率的影響如下表所示:

溫度℃

40

60

80

100

120

鐵浸取率

50

62

80

95

85

①請(qǐng)寫(xiě)出酸浸過(guò)程中Fe3O4發(fā)生的離子反應(yīng)方程式__________________________________。

②硫酸酸浸時(shí)應(yīng)控制溶液的pH____________,其原因是_________________________________。

③當(dāng)酸浸溫度超過(guò)100℃時(shí),鐵浸取率反而減小,其原因是___________________

(3)上述過(guò)濾步驟的濾液的主要成分為____________(填化學(xué)式)。

(4)Fe3+濃度定量檢則,是先用SnCl2將Fe3+還原為Fe2+;在酸性條件下,再用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被還原為Cr3+),該滴定反應(yīng)的離子方程式為____________。

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Ⅱ、在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0

(1)600℃時(shí),在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是___________

(2)據(jù)圖判斷,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是__________(用文字表達(dá));10min15min的曲線變化的原因可能是_____________(填寫(xiě)編號(hào))。

A. 加了催化劑 B. 縮小容器體積

C. 降低溫度 D. 增加SO3的物質(zhì)的量

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3已知用惰性電極電解SO42-可生成S2O82-,其過(guò)程如下圖所示,S2O82-S的化合價(jià)為__________陽(yáng)極生成Na2S2O8的電極反應(yīng)式為____________________________;在整個(gè)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是H2O_________________ (填化學(xué)式)。

4若制取1mol Na2S2O8且陽(yáng)極有11.2L的氧氣產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則電解生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________L。

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