【題目】乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的反應(yīng)裝置示意圖和有關(guān)信息如下:
乙酸 | 正丁醇 | 乙酸丁酯 | |
熔點(diǎn)/℃ | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸點(diǎn)/℃ | 117.9 | 117 | 126.0 |
密度/g·cm-3 | 1.1 | 0.80 | 0.88 |
(1)乙酸丁酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50 mL圓底燒瓶中,裝入沸石,加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(過(guò)量),再加3~4滴濃硫酸。然后再安裝分水器(作用:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水)、冷凝管,然后小火加熱。寫(xiě)出制備乙酸丁酯的化學(xué)方程式_________。將燒瓶中反應(yīng)后的混合物冷卻與分水器的酯層合并。裝置中冷水應(yīng)從________(填“a”或“b”)口通入;通過(guò)分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水的目的是_____________。(2)乙酸丁酯的精制
將乙酸丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進(jìn)行精制:①水洗、②蒸餾、③用無(wú)水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌。①正確的操作步驟是________________(填標(biāo)號(hào))。
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸鈉洗滌的主要目的是_________。
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.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將乙酸丁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,再將乙酸丁酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從上口倒出
(3)計(jì)算產(chǎn)率
測(cè)量分水器內(nèi)由乙酸與丁醇反應(yīng)生成的水體積為1.8 mL,假設(shè)在制取乙酸丁酯過(guò)程中反應(yīng)物和生成物沒(méi)有損失,且忽略副反應(yīng),乙酸丁酯的產(chǎn)率為________。
【答案】CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O b 分離生成的水,使平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 C 洗掉濃硫酸和過(guò)量的乙酸 d 77.1%
【解析】
(1)根據(jù)冷水從下進(jìn)上出冷卻效果好判斷進(jìn)水口,正丁醇和冰醋酸反應(yīng)生成乙酸丁酯和水,水的密度大,除掉生成物平衡右移;
(2)①根據(jù)各物質(zhì)的溶解性及性質(zhì)進(jìn)行排序;
②飽和碳酸鈉溶液能洗掉濃硫酸和過(guò)量的乙酸;
③乙酸丁酯的不溶于水,密度比水小,所以先從下口放出水溶液,再?gòu)纳峡诘钩鲆宜岫□?/span>;
(3)先根據(jù)正丁醇的量計(jì)算理論上酯的量,再根據(jù)水的量計(jì)算實(shí)際上酯的量,實(shí)際上酯的量與理論值之比即為酯的產(chǎn)率。
(1)正丁醇和冰醋酸(過(guò)量)反應(yīng)生成乙酸丁酯和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O,冷凝管冷卻時(shí),采用逆流冷卻的效果好,所以冷水從b進(jìn),生成乙酸丁酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng),生成物有水,分離生成的水,使平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)品的產(chǎn)率,所以要通過(guò)分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水,
故答案為:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O ;b;分離生成的水,使平衡正向移動(dòng),提高反應(yīng)產(chǎn)率。
(2)①因?yàn)檎〈己鸵宜岫季哂袚]發(fā)性,所以制取的酯中含有正丁醇和乙酸,第一步水洗除去酯中的正丁醇和乙酸;第二步用10%碳酸鈉洗滌除去乙酸;第三步用水洗滌除去碳酸鈉溶液;第四步用無(wú)水硫酸鎂干燥除去水;第五步蒸餾,制得較純凈的酯。
故選C。
②制備乙酸丁酯時(shí)常用飽和碳酸鈉溶液,目的是除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì)降低乙酸丁酯在水中的溶解度,便于分層得到酯,
故答案為:除去產(chǎn)品中含有的乙酸、硫酸等雜質(zhì)。
③由于酯的密度比水小,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,再將乙酸丁酯從上口放出,所以正確的為d,
故選d。
(3)12.0mL正丁醇的質(zhì)量為12.0mL×0.8g/mL=9.6g,設(shè)12.0mL正丁醇理論上生成酯的質(zhì)量為x,根據(jù)反應(yīng)
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O 74g 116g 18g
9.6g xg
74g/9.6g=116g/xg
解得x=15.05g,當(dāng)反應(yīng)生成的水體積為1.8mL即為1.8g時(shí),實(shí)際產(chǎn)量為11.6g,所以產(chǎn)率=
11.6g÷15.05g×100%=77.1%,
故答案為:77.1%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A(C5H10O2)具有果香味,可用作食品加香劑,還可用作天然和合成樹(shù)脂的溶劑。
已知:①B、E分子中沒(méi)有支鏈;②D能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳;③D、E具有相同官能團(tuán);E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大14;④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1).B的化學(xué)名稱為__________。D分子中所含的官能團(tuán)的名稱是__________。
(2).B與E生成A的反應(yīng)類型是__________。
(3).寫(xiě)出F使溴的四氯化碳溶液褪色的化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(4).A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。
(5).寫(xiě)出B與Na反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用系統(tǒng)命法寫(xiě)出下列物質(zhì)名稱:
(1)_______________;
(2)_______________;
(3)的系統(tǒng)名稱為_______________;
(4)鍵線式表示的分子式_______________;名稱是_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】漂白粉是由氯氣通入石灰乳制得,漂白粉的成分是CaCl2、Ca(ClO)2及少量Ca(OH)2,其中有效成分中氯元素的化合價(jià)是( )
A.-2價(jià)B.-1價(jià)C.+1價(jià)D.+3價(jià)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列判斷正確是
A.溴元素被稱為“海洋元素”
B.I、Mg、Br、U元素屬于海水中的微量元素
C.碘是人體必須微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.Li、Cl、Na、K元素屬于海水中的常量元素
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于下列各裝置圖的敘述不正確的是 ( )
① ② ③ ④
A. 用裝置①精煉銅,a極為粗銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液
B. 裝置②鹽橋中KCl的Cl-移向乙燒杯
C. 裝置③中鋼閘門(mén)應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連獲得保護(hù)
D. 裝置④可以驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】共價(jià)鍵、離子鍵和分子間作用力是微粒之間的不同作用力,下列物質(zhì)中含有上述兩種作用力的是
①NaOH ②SiO2 ③NH4Cl ④金剛石 ⑤NaCl ⑥干冰.
A. ①③⑥ B. ①②④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O,下列說(shuō)法正確的是
A. 甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置
B. 甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+2H2O===CO32-+8H+
C. 反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度
D. 甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有由等質(zhì)量的NaHCO3和KHCO3組成的混合物a g,與100mL鹽酸反應(yīng)。(題中涉及的氣體體積均以標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì),填空時(shí)可以用帶字母的式子表示。)
(1)該混合物中NaHCO3與KHCO3的物質(zhì)的量之比為__________________;
(2)如碳酸氫鹽與鹽酸恰好完全反應(yīng),則鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為_____________mol;
(3)如果鹽酸過(guò)量,生成CO2的體積為______________L;
(4)如果反應(yīng)后碳酸氫鹽有剩余,鹽酸不足量,要計(jì)算生成CO2的體積,還需要知道_______________;
(5)若NaHCO3和KHCO3不是以等質(zhì)量混合,則a g固體混合物與足量的鹽酸完全反應(yīng)時(shí)生成CO2的體積[V(CO2)]范圍是________________________________。
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