Question

（14分）3-丁酮酸乙酯在有機合成中用途極廣，廣泛用于藥物合成，還用作食品的著香劑。其相對分子質(zhì)量為130，常溫下為無色液體，沸點181℃，受熱溫度超過95℃攝氏度時就會分解；易溶于水，與乙醇、乙酸乙酯等有機試劑以任意比混溶；實驗室可用以乙酸乙酯和金屬鈉為原料制備。乙酸乙酯相對分子質(zhì)量為88，常溫下為無色易揮發(fā)液體，微溶于水，沸點77℃。

【反應原理】

【實驗裝置】

【實驗步驟】

1．加熱反應：向反應裝置中加入32 mL（28.5g，0.32mol）乙酸乙酯、少量無水乙醇、1.6 g（0.07mol）切細的金屬鈉，微熱回流1.5~3小時，直至金屬鈉消失。

2．產(chǎn)物后處理：冷卻至室溫，卸下冷凝管，將燒瓶浸在冷水浴中，在搖動下緩慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反應液分層。用分液漏斗分離出酯層。酯層用5%碳酸鈉溶液洗滌，有機層放入干燥的錐形瓶中，加入無水碳酸鉀至液體澄清。

3．蒸出未反應的乙酸乙酯：將反應液在常壓下蒸餾至100℃。然后改用減壓蒸餾，得到產(chǎn)品2.0g。

回答下列問題：

（1）從反應原理看，無水乙醇的作用是 。

（2）反應裝置中加干燥管是為了 。兩個裝置中冷凝管的作用 （填“相同”或“不相同”），冷卻水進水口分別為 和 （填圖中的字母）。

（3）產(chǎn)物后處理中，滴加稀醋酸的目的是 ，稀醋酸不能加多了，原因是 。用分液漏斗分離出酯層的操作叫 。碳酸鈉溶液洗滌的目的是 。加碳酸鉀的目的是 。

（4）采用減壓蒸餾的原因是 。

（5）本實驗所得到的3-丁酮酸乙酯產(chǎn)率是 (填正確答案標號)。

A．10％ B．22％ C．19％ D．40％

Answer 1

（1）催化劑（2分） （2）防濕氣進入反應體系中以保證反應體系干燥（1分）；

不相同（1分）；b（1分）；d（1分）。 （3）中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物（1分）；酸多了會增加產(chǎn)物在水中的溶解度（1分）；分液（1分）；中和醋酸（1分）；干燥（1分）。

（4）3-丁酮酸乙酯沸點高，在沸點溫度下還易分解（1分）。 （5）B（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式可知加入無水乙醇后又產(chǎn)生乙醇，這說明乙醇在反應中起到催化劑的作用。

（2）空氣中含有水蒸氣，因此裝置中加干燥管是為了防濕氣進入反應體系中以保證反應體系干燥；反應裝置中冷凝管的作用是冷凝回流，挺高原料的利用率。減壓裝置中冷凝管的作用是冷卻蒸發(fā)出的蒸汽便于得到產(chǎn)品。為充分冷凝，使冷水充滿冷凝器，因此冷卻水的流向分別是b和d。

（3）由于產(chǎn)物中含有鈉鹽，因此產(chǎn)物處理后，滴加稀醋酸的目的是中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物；由于酸多了會增加產(chǎn)物在水中的溶解度，所以醋酸不能滴加的過多。用分液漏斗分離出酯層的操作叫分液。酯類在碳酸鈉溶液中的溶解度小，所以為出去酯中的醋酸，需要滴加碳酸鈉溶液。碳酸鉀吸水，因此加碳酸鉀的目的是干燥產(chǎn)品。

（4）3-丁酮酸乙酯沸點高，而受熱溫度超過95℃攝氏度時就會分解，所以需要減壓蒸餾。

（5）根據(jù)反應物的用量可知鈉不足，因此理論上生成產(chǎn)品的物質(zhì)的量是0.07mol，其質(zhì)量是0.07mol×130g/mol＝9.1g，所以產(chǎn)率是，答案選B。

考點：考查有機物制備的實驗方案設與探究