【題目】(13分)乙酸正丁酯是一種水果香味的無色透明液體，常用于調(diào)制香料和藥物。實(shí)驗室用正丁醇和乙酸制備，反應(yīng)原理如下：

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

某興趣小組擬用如圖裝置制備少量乙酸正丁酯：

步驟1：加料。向干燥的100ml圓底燒瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴濃硫酸(試劑加入順序未確定)，搖勻后，加入幾粒沸石。然后安裝分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口處，然后再放出1～2ml的水)及回流冷凝管。

步驟2：加熱回流。通過活塞控制分水器中水層液面的高度。反應(yīng)完畢，停止加熱。

步驟3：冷卻(不可以拆卸回流冷凝管)。冷卻至室溫后，將燒瓶中的混合物與分水器中的酯層合并，轉(zhuǎn)入分液漏斗中。

步驟4：依次用10ml水，10ml 10%碳酸鈉溶液洗至中性(pH=7)，再水洗一次，向洗滌后的有機(jī)相中加入適量的無水硫酸鎂固體。放置一段時間后過濾、蒸餾、收集124～126℃餾分，得產(chǎn)品)

步驟5：用一干燥的小燒杯稱產(chǎn)品，重量為29.0g。

相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表：

物質(zhì)名稱

沸點(diǎn)/℃

熔點(diǎn)/℃

密度/g·cm－3

水中溶解度

正丁醇

117.3

-89.5

0.80

7.1g/100g

乙酸

118

16.6

1.0492

互溶

乙酸正丁酯

126.1

-78

0.8826

1.4g/100g

根據(jù)題意完成下列填空：

(1)加料時，三種試劑的加入順序為 。

(2)該實(shí)驗中，冷凝水從 (填“a”或“b”)口通入，使用分水器的目的是 。

(3)步驟2中判斷反應(yīng)結(jié)束的現(xiàn)象是 。

(4)步驟3中從分液漏斗中得到酯的操作 ，用10% Na2CO3溶液洗滌有機(jī)相，是為了除去有機(jī)相中的 (填結(jié)構(gòu)簡式)。

(5)步驟4中加入無水硫酸鎂固體的作用是 。

(6)實(shí)驗中正丁醇的轉(zhuǎn)化率為 。

【答案】

(1)正丁醇、冰醋酸、濃硫酸

(2)a；及時分離出產(chǎn)物水，使化學(xué)平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率

(3)分離器中水層高度不再變化

(4)打開分液漏斗活塞，讓水層從分液漏斗下口流出，酯層從上口倒出；H2SO4和CH3COOH

(5)除去有機(jī)相中殘留的水

(6)65%

【解析】

試題分析：(1)向干燥的100ml圓底燒瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴濃硫酸，由于濃硫酸稀釋放熱，加料時，應(yīng)該后加濃硫酸，三種試劑的加入順序可以為正丁醇、冰醋酸、濃硫酸，故答案為：正丁醇、冰醋酸、濃硫酸；

(2)冷凝水應(yīng)該下進(jìn)上出，因此從a口通入，使用分水器可以及時分離出產(chǎn)物水，使化學(xué)平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率，故答案為：a；及時分離出產(chǎn)物水，使化學(xué)平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率；

(3)反應(yīng)結(jié)束分離器中水層高度不再變化，故答案為：分離器中水層高度不再變化；

(4)酯不溶于水，可以采用分液的操作分離，步驟3中從分液漏斗中得到酯的具體操作為打開分液漏斗活塞，讓水層從分液漏斗下口流出，酯層從上口倒出；Na2CO3溶液能夠與酯中的雜質(zhì)H2SO4和CH3COOH反應(yīng)，故答案為：打開分液漏斗活塞，讓水層從分液漏斗下口流出，酯層從上口倒出；H2SO4和CH3COOH；

(5)無水硫酸鎂可以除去有機(jī)相中殘留的水，故答案為：除去有機(jī)相中殘留的水；

(6)37mL正丁醇的質(zhì)量為37mL×0.80g/mL=29.6g，22mL冰醋酸的質(zhì)量為22mL×1.0492g/mL=23.0824g，設(shè)理論上29.6g正丁醇完全反應(yīng)需乙酸的質(zhì)量是y，則：

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

60g 74g

y 29.6g

y==24g＞23.0824g，所以乙酸完全反應(yīng)，按照乙酸計算乙酸正丁醇酯的理論質(zhì)量，設(shè)乙酸正丁醇酯的理論質(zhì)量為x，則：

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

60g 116g

23.0824g x

所以x==44.626g，則乙酸正丁酯的產(chǎn)率為×100%=65%，故答案為：65%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】

煉鋅廠產(chǎn)生的工業(yè)廢渣—鋅渣（除了含Zn外，還含有Fe、Al、Cd和SiO2等雜質(zhì)），利用鋅渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金屬鎘是一個有益的嘗試，其流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Zn2＋、Cd2＋、Fe2＋以氫氧化物完全沉淀時的pH分別為：3．2，4．7，6．5，9．4，9．7；鋅的金屬活動性比鎘強(qiáng)。

試回答下列問題：

（1）“浸出”時用到的“試劑X”為___________（填名稱）。

（2）寫出“氧化”過程的離子方程式____________。

（3）“調(diào)pH”過程可以選用_____________。（從以下選項選擇，填序號）

A．H2SO4 B．ZnO C．NaOH D．ZnCO3

“濾渣2”的主要成分是___________（填化學(xué)式，下同）。

（4）“試劑Y”是_______________；寫出除去Cd2＋的化學(xué)方程式_______________。

（5）“操作1”的方法是_______________；在“操作1”時，必須采取的實(shí)驗措施是___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料，低溫反應(yīng)制備LiPF6，其流程如下：

已知：HCl的沸點(diǎn)是﹣85.0℃，HF的沸點(diǎn)是19.5℃。

（1）第①步反應(yīng)中無水HF的作用是______________。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是______________________（用化學(xué)方程式表示）。無水HF有腐蝕性和毒性，工廠安全手冊提示：如果不小心將HF沾到皮膚上，可立即用2%的___________溶液沖洗。

（2）該流程需在無水條件下進(jìn)行，第③步反應(yīng)中PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸，寫出PF5水解的化學(xué)方程式：_______________________________。

（3）第④步分離采用的方法是_________；第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是______。

（4）LiPF6產(chǎn)品中通常混有少量LiF。取樣品wg，測得Li的物質(zhì)的量為nmol，則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為______mol（用含w、n的代數(shù)式表示）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表為元素周期表的一部分，參照元素①～⑦在表中的位置，請用化學(xué)用語回答下列問題：

（1）③⑤⑥⑦中原子半徑最大的是 (用元素符號表示，下同)，②③④⑤的簡單離子中半徑最小的是 。

（2） ③⑤中元素的金屬性強(qiáng)弱順序為 ，⑥⑦元素的非金屬性強(qiáng)弱順序為

（3）①、②兩種元素按原子個數(shù)比為1∶1組成的常見液態(tài)化合物，在酸性溶液中能將Fe2＋氧化，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。

（4）碳酸鈉溶液呈堿性的原因 。（用離子方程式表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有銀針驗毒的記載，“銀針驗毒”涉及的化學(xué)反應(yīng)是：4Ag + 2H2S + O2 ＝ 2X + 2H2O，下列說法不正確的是( )

A．X的化學(xué)式為Ag2S

B．還原性：H2S＞H2O

C．每消耗11.2L O2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA

D．根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S的空間結(jié)構(gòu)呈V型

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】含下列鍵型的物質(zhì)，可能為單質(zhì)的是( ).

A．只有離子鍵的物質(zhì)

B．既有離子鍵，又有非極性鍵的物質(zhì)

C．既有極性鍵，又有離子鍵的物質(zhì)

D．只有非極性鍵的物質(zhì)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】以乙烯為原料合成化合物C的流程如圖所示：

（1）寫出A的結(jié)構(gòu)簡式：__________________。

（2）C中含有的官能團(tuán)名稱為_________________。

（3）①③的反應(yīng)類型分別為 和 。

（4）寫出乙酸的屬于酯的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_____________________。

（5）寫出反應(yīng)②和④的化學(xué)方程式：

②________________________________________________________________；

④________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】298K時，在20.0mL0.10molL-1氨水中滴入0.10molL-1的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10molL-1氨水的電離度為1.32%，下列有關(guān)敘述正確的是( )

A．該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑

B．M點(diǎn)對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mL

C．M點(diǎn)處的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)

D．N點(diǎn)處的溶液中pH＜12

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】本題為《化學(xué)反應(yīng)原理(選修4)》選做題。

化學(xué)學(xué)科中的平衡理論主要包括：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請回答下列問題：

（1）常溫下，某純堿(Na2CO3)溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，則該溶液呈_____性，原因是___________；(用離子方程式表示)

（2）在常溫下將pH=2的鹽酸10mL加水稀釋到1L，則稀釋后的溶液的pH值等于___________；

（3）已知在H2S溶液中存在下列平衡：H2SHS-+H+

①向H2S溶液中加入NaOH固體時，(不考慮溫度變化)電離平衡向______移動，(填“左”或“右”)c(H+)_________。(填“增大”、“減小”或“不變”)

②向H2S溶液中加入NaHS固體時，電離平衡向______移動，(填“左”或“右”)c(S2-)_________。(填“增大”、“減小”或“不變”)

（4）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖1所示．則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是________(填“A”或“B”)；

（5）難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡。某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002molL-1，如果生成Mg(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH，使之大于________；(該溫度下Mg(OH)2的Ksp=2×10-11)

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