Question

【題目】乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	相對(duì)分子質(zhì)量	密度（g·cm-3）	沸點(diǎn)/℃	水中溶解性
異戊醇	88	0.812 3	131	微溶
乙酸	60	1.049 2	118	溶
乙酸異戊酯	130	0.867 0	142	難溶

實(shí)驗(yàn)步驟：

在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開(kāi)始緩慢加熱A，回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水固體，靜置片刻，過(guò)濾除去固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9g。

回答下列問(wèn)題：

（1）儀器B的名稱是_______________。

（2）在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是___________，第二次水洗的目的是______________。

（3）在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后_____________（填標(biāo)號(hào)）。

a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出

b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出

c.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出

d.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出

（4）本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙酸的目的是。

（5）實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水的目的是_________________。

（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是__________（填標(biāo)號(hào)）。

a. b.

c. d.

（7）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是___________（填標(biāo)號(hào)）。

a.30% b.40% c.60% d.90%

（8）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130℃便開(kāi)始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏___________（填“高”或“低”），其原因是____________________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氫鈉 d 提高醇的轉(zhuǎn)化率 干燥 b c 高會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇

【解析】

(1)根據(jù)題中儀器B的構(gòu)造判斷該儀器的名稱；
(2)在洗滌操作中，第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸；第二次水洗,主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉；
(3)根據(jù)乙酸異戊酯的密度及正確的分液操作方法進(jìn)行解答；
(4)根據(jù)反應(yīng)中，增加一種反應(yīng)物的濃度，可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高進(jìn)行判斷加入過(guò)量乙酸的目的；
(5)少量無(wú)水硫酸鎂能夠吸收乙酸異戊酯中少量的水分，起到干燥作用；
(6)先根據(jù)溫度計(jì)在蒸餾操作中的作用排除ad，再根據(jù)球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留，不能全部收集到錐形瓶中，得出正確結(jié)論；
(7)先計(jì)算出乙酸和異戊醇的物質(zhì)的量,然后判斷過(guò)量情況，根據(jù)不足量計(jì)算出理論上生成乙酸異戊酯的物質(zhì)的量，最后根據(jù)實(shí)際上制取的乙酸異戊酯計(jì)算出產(chǎn)率；
(8)若從130℃便開(kāi)始收集餾分此時(shí)的蒸氣中含有異戊醇，會(huì)收集少量的未反應(yīng)的異戊醇，導(dǎo)致獲得的乙酸異戊酯質(zhì)量偏大。

(1)由裝置中儀器B的構(gòu)造可以知道,儀器B的名稱為球形冷凝管；
(2)反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過(guò)多次洗滌，在洗滌操作中，第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸；用飽和碳酸氫鈉溶液既可以除去未洗凈的醋酸，也可以降低酯的溶解度，所以第二次水洗，主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉；
(3)因?yàn)轷サ拿芏缺人�小，二者互不相溶，因此水在下層，酯在上層；分液時(shí)，要先將水層從分液漏斗的下口放出，待到兩層液體界面時(shí)關(guān)閉分液漏斗的活塞，再將乙酸異戊酯從上口放出，所以正確的為d；

(4)酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng),增大反應(yīng)物的濃度可以使平衡正向移動(dòng)，增加一種反應(yīng)物的濃度，可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高；因此本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙酸的目的是提高轉(zhuǎn)化率；

(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水硫酸鎂的目的是吸收酯中少量的水分，對(duì)其進(jìn)行干燥；
(6)在蒸餾操作中，溫度計(jì)的水銀球要放在蒸餾燒瓶的支管口處，所以ad錯(cuò)誤；c中使用的是球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留，不能全部收集到錐形瓶中，因此儀器及裝置安裝正確的是b；故正確答案是b；

(7)乙酸的物質(zhì)的量為=0.1mol，異戊醇的物質(zhì)的量為=0.05mol，因?yàn)橐宜岷彤愇齑际前凑?/span>1:1進(jìn)行反應(yīng),所以乙酸過(guò)量，生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質(zhì)的量計(jì)算,即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯；實(shí)際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為=0.03mol，所以實(shí)驗(yàn)中乙酸異戊酯的產(chǎn)率為：×100%=60%，答案選c；

(8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130℃便開(kāi)始收集餾分此時(shí)的蒸氣中含有異戊醇，會(huì)收集少量的未反應(yīng)的異戊醇，因此會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏高。