Question

乙酰乙酸乙酯（CH₃COCH₂COOC₂H₅）是一種不溶于水的液體，熔點：-45℃，沸點：180.8℃．它是有機合成中常用的原料，可以由乙酸乙酯（沸點77.06℃）在乙醇鈉的催化作用下縮合而制得，反應方程式為：
2CH₃COOC₂H₅

C2H5ONa

CH₃COCH₂COOC₂H₅+C₂H₅OH．
反應中催化劑乙醇鈉是由金屬鈉和殘留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反應開始，生成的乙醇又會繼續(xù)和鈉反應生成乙醇鈉．
（1）首先在燒瓶中將鈉加熱熔化成小米狀的鈉珠．熔化鈉時需加入下表中的

 

液體，目的是

 

．將鈉熔化成鈉珠的目的是

 

．

	鈉	苯	甲苯	對二甲苯	四氯化碳
密度（g/cm3）	0.97	0.88	0.87	0.86	1.60
熔點（℃）	97.8	5.5	-95	13.3	-22.8
沸點（℃）	881.4	80	111	138.4	76.8

（2）將燒瓶中的有機液體小心傾出，迅速加入適量乙酸乙酯，并裝上帶有一根長玻璃導管的單孔膠塞，并在導管上端接一個干燥管．緩緩加熱，保持瓶中混合液微沸狀態(tài)．
①長玻璃導管的作用是

 

．
②結(jié)合乙酸乙酯的性質(zhì)可知，在實驗中，使用燒瓶必須干燥，原料乙酸乙酯必須無水，原因是

 

（寫出相關(guān)有機反應化學方程式，并結(jié)合必要的文字進行說明）．
（3）充分反應后，向混合溶液中先加入乙酸（沸點117.9℃）酸化，再加入飽和食鹽水，然后進行

 

（實驗操作名稱），分離得到乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品．加入飽和食鹽水的目的是

 

．
（4）粗產(chǎn)品（含乙酸乙酯和少量水、乙酸等）再經(jīng)過以下幾步操作，最后成為純品．
粗產(chǎn)品

無水硫酸鈉

操作X

水浴蒸餾

減壓蒸餾

乙酰乙酸乙酯
加無水硫酸鈉固體的作用是

 

，操作X中使用的玻璃儀器有

 

，水浴蒸餾收集得到的餾分是

 

．

Answer 1

考點：乙酸乙酯的制取

專題：實驗設計題

分析：（1）為了防止鈉的氧化，熔化時需在鈉上覆蓋一層有機液體，則有機物的密度應比Na的小，并且沸點比Na的熔點高才符合；固體表面積越大，化學反應速率越大；
（2）燒瓶配上長導管可起到與空氣充分熱交換的作用；鈉易與水反應，生成NaOH，使乙酸乙酯水解，則原料乙酸乙酯必須無水；
（3）乙酰乙酸乙酯難溶于飽和食鹽水，可用分液進行分離；NaCl有增大溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分層析出；
（4）無水硫酸鈉固體具有吸水的作用；操作X為過濾，根據(jù)過濾操作確定儀器；根據(jù)題意水浴蒸餾收集得到的餾分是純品．

解答： 解：（1）為了防止鈉的氧化，熔化時需在鈉上覆蓋一層有機液體，則有機物的密度應比Na的小，并且沸點比Na的熔點高才符合，由于苯的沸點和鈉的熔點相差較小，應用對二甲苯；鈉加熱熔化成小米狀的鈉珠，增大接觸面積，加快反應速率；
故答案為：對二甲苯；防止鈉被空氣氧化；增大接觸面積，加快反應速率；
（2）①燒瓶配上長導管可起到導氣及冷凝回流，使蒸汽充分冷凝；有水則鈉和水反應生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH₃COOC₂H₅+NaOH→CH₃COONa+CH₃CH₂OH；
故答案為：冷凝回流；有水則鈉和水反應生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH₃COOC₂H₅+NaOH→CH₃COONa+CH₃CH₂OH；
（3）乙酰乙酸乙酯難溶于飽和食鹽水，可使生成的有機物分層，可用分液漏斗分離；NaCl有增大溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分層析出；
故答案為：分液；使乙酰乙酸乙酯分層析出；
（4）加無水硫酸鈉固體的作用是除去水分；操作X為過濾，過濾使用的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、漏斗；根據(jù)題意水浴蒸餾收集得到的餾分是純品乙酸乙酯；
故答案為：除去水分；玻璃棒、燒杯、漏斗；乙酸乙酯．

點評：本題考查有機物制備的實驗方案的設計，題目難度中等，注意把握實驗原理、目的和方法，解答該題時注意分析題中數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)得出物質(zhì)性質(zhì)的異同．