Question

【題目】在梨、香蕉等水果中存在著乙酸正丁酯。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸正丁酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	水中溶解性	密度(g·cm-3)	沸點(diǎn)	相對(duì)分子質(zhì)量
乙酸	溶于水	1.049 2	118	60
正丁醇	微溶于水	0.809 8	117.7	74
乙酸正丁酯	微溶于水	0.882 4	126.5	116

實(shí)驗(yàn)步驟:

Ⅰ.乙酸正丁酯的制備

在A中加入7.4 g正丁醇、6.0 g乙酸，再加入數(shù)滴濃硫酸，搖勻，放入1~2顆沸石。按圖安裝帶分水器的回流反應(yīng)裝置，并在分水器中預(yù)先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，緩慢加熱A。在反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水層液面的高度不變，使油層盡量回到圓底燒瓶中。反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后，停止加熱，記錄分出水的體積。

Ⅱ.產(chǎn)品的精制

把分水器中的酯層和A中反應(yīng)液倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸鈉溶液和水洗滌，分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水硫酸鎂固體，靜置后過(guò)濾，將產(chǎn)物常壓蒸餾，收集124-126 ℃的餾分，得到5.8 g產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)冷水應(yīng)從冷凝管的________(填“a”或“b”)口通入。

(2)產(chǎn)品的精制過(guò)程中，第一次水洗的目的是________________，第二次水洗的目的是________________，洗滌完成后將有機(jī)層從分液漏斗的________(填“上口”或“下口”)轉(zhuǎn)移到錐形瓶中。

(3)本實(shí)驗(yàn)提高產(chǎn)品產(chǎn)率的方法是_________________________________________。

(4)判斷反應(yīng)終點(diǎn)的依據(jù)是_______________________________________________。

(5)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是_______________________________。

Answer 1

【答案】a 除去大部分乙酸，正丁醇和硫酸 除去殘留的鈉鹽 上口 使用分水器分離酯化反應(yīng)生成的水，使平衡正向移動(dòng) 分水器中的水層不再增加 50%

【解析】

根據(jù)逆向冷卻效果最好分析冷卻水的進(jìn)入方向。根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)分析產(chǎn)品中的雜質(zhì)，結(jié)合各物質(zhì)的性質(zhì)分析分離提純的目的；根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析提高產(chǎn)率的方法；根據(jù)方程式計(jì)算酯的產(chǎn)率。

(1)冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)入，故選a；

(2) 產(chǎn)品的精制過(guò)程中，第一次水洗利用硫酸和乙酸能溶于水、正丁醇微溶于水的性質(zhì)，主要目的是洗掉濃硫酸和大部分的乙酸和正丁醇；用碳酸鈉除去乙酸，第二次水洗的目的是除去過(guò)量的碳酸鈉和反應(yīng)生成的乙酸鈉，洗滌完成后因?yàn)橛袡C(jī)物的密度比水小，在上層，所以將有機(jī)層從分液漏斗的上口轉(zhuǎn)移到錐形瓶中。

(3)因?yàn)轷セ�反�?yīng)為可逆反應(yīng)，所以可以根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析，使用分水器分離酯化反應(yīng)生成的水，使平衡正向移動(dòng)，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率；

(4)反應(yīng)到平衡后，各物質(zhì)物質(zhì)的量不會(huì)改變，所以當(dāng)分水器中的水層不再增加，說(shuō)明反應(yīng)到終點(diǎn)。

(5)根據(jù)方程式分析，7.4g正丁醇和6.0g乙酸完全反應(yīng)生成乙酸正丁酯的質(zhì)量為11.6g，所以產(chǎn)率為5.8g÷11.6g×100%= 50%。