(8分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的原理如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
有关物质的物理性质如下表,请回答有关问题。
化合物 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/g |
正丁醇 | 0.810 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 1.049 | 118.1 | ∞ |
乙酸正丁酯 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5 mL正丁醇和9.4 mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及冷凝回流管,加热冷凝回流反应。
(1)沸石的作用
________________________________________________________________________。
(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是
__________________ ____________;
________________________________________________________________________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品精制
(3)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗 ②蒸馏 ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是________(填字母)。
A.①②③④ B.③①④② C.①④①③② D.④①③②③
高三化学实验题困难题
(8分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的原理如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
有关物质的物理性质如下表,请回答有关问题。
化合物 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/g |
正丁醇 | 0.810 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 1.049 | 118.1 | ∞ |
乙酸正丁酯 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5 mL正丁醇和9.4 mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及冷凝回流管,加热冷凝回流反应。
(1)沸石的作用
________________________________________________________________________。
(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是
__________________ ____________;
________________________________________________________________________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品精制
(3)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗 ②蒸馏 ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是________(填字母)。
A.①②③④ B.③①④② C.①④①③② D.④①③②③
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(13分)乙酸正丁酯是一种水果香味的无色透明液体,常用于调制香料和药物。实验室用正丁醇和乙酸制备,反应原理如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
某兴趣小组拟用如图装置制备少量乙酸正丁酯:
步骤1:加料。向干燥的100ml圆底烧瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴浓硫酸(试剂加入顺序未确定),摇匀后,加入几粒沸石。然后安装分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口处,然后再放出1~2ml的水)及回流冷凝管。
步骤2:加热回流。通过活塞控制分水器中水层液面的高度。反应完毕,停止加热。
步骤3:冷却(不可以拆卸回流冷凝管)。冷却至室温后,将烧瓶中的混合物与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中。
步骤4:依次用10ml水,10ml 10%碳酸钠溶液洗至中性(pH=7),再水洗一次,向洗涤后的有机相中加入适量的无水硫酸镁固体。放置一段时间后过滤、蒸馏、收集124~126℃馏分,得产品)
步骤5:用一干燥的小烧杯称产品,重量为29.0g。
相关物质的性质如下表:
物质名称 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 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 |
根据题意完成下列填空:
(1)加料时,三种试剂的加入顺序为 。
(2)该实验中,冷凝水从 (填“a”或“b”)口通入,使用分水器的目的是 。
(3)步骤2中判断反应结束的现象是 。
(4)步骤3中从分液漏斗中得到酯的操作 ,用10% Na2CO3溶液洗涤有机相,是为了除去有机相中的 (填结构简式)。
(5)步骤4中加入无水硫酸镁固体的作用是 。
(6)实验中正丁醇的转化率为 。
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乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
物质 | 乙酸 | 正丁醇 | 乙酸丁酯 |
熔点/ ℃ | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸点/ ℃ | 117.9 | 117 | 126.0 |
密度/g·cm-3 | 1.1 | 0.80 | 0.88 |
(1)乙酸丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(过量),再加3~4滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管,然后小火加热。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并。装置中冷水应从________(填“a”或“b”)管口通入;通过分水器下端旋塞分出的生成物是________,其目的是_____________________________。
(2)乙酸丁酯的精制
将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤。
①正确的操作步骤是________(填标号)。
A.①②③④ B.③①④②
C.①④①③② D.④①③②③
②分液漏斗有两种,如下图。分液时应选择下图中________形分液漏斗,其原因是_____________________________________________。
③蒸馏操作时,需收集________ ℃的馏分,沸点大于140 ℃的有机化合物的蒸馏,一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管,可能原因是__________。
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(13分)实验室利用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯,实验装置如下图所示,可能用到的有关数据如下表:
正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 | |
密度/(g/cm3) | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
沸点/℃ | 118.0 | 118.1 | 126.1 | 142 |
合成反应:在干燥的a中加入9.32 g正丁醇、7.2 mL 冰醋酸和3~4滴浓硫酸,摇匀后,加几粒沸石,c中通水,开始缓慢加热,控制馏出物的温度不超过130℃。
分离提纯:①将仪器a中反应后的混合液与仪器e中的馏出物合并,转入分液漏斗中;②依次用水、少量的10%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后再加干燥剂M,静置一段时间后,弃去M;③将最终得到的反应粗产物转入洗净的仪器a中,加入几粒沸石,进行蒸馏,得到乙酸正丁酯7.31 g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____________。
(2)在分液时应选如图装置中的____(填序号),使用该仪器前应先___。
(3)写出制备乙酸正丁酯的化学方程式:_______________________。
(4)第一次水洗的目的是____________________________。
(5)干燥剂M可以是_______(填序号)
A.五氧化二磷 B.无水硫酸钠
C.碱石灰 D.氢氧化钠固体
(6)步骤③得到的粗产品蒸馏提纯时,下图所示装置中,温度计位置可能导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置为______(填序号)
(7)本实验所得到的乙酸正丁酯的产率是__________(填序号)
A.30% B.40% C.50% D.55%
高三化学实验题极难题查看答案及解析
乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的反应装置示意图和有关信息如下:
乙酸 | 正丁醇 | 乙酸丁酯 | |
熔点/℃ | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸点/℃ | 117.9 | 117 | 126.0 |
密度/g·cm-3 | 1.1 | 0.80 | 0.88 |
(1)乙酸丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(过量),再加3~4滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管,然后小火加热。写出制备乙酸丁酯的化学方程式_________。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并。装置中冷水应从________(填“a”或“b”)口通入;通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是_____________。(2)乙酸丁酯的精制
将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤。①正确的操作步骤是________________(填标号)。
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸钠洗涤的主要目的是_________。
③在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口倒出
(3)计算产率
测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8 mL,假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,乙酸丁酯的产率为________。
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实验室制备乙酸丁酯,反应温度要控制在115 ℃~125 ℃之间,其他有关数据如下表:
物质 | 乙酸 | 1丁醇 | 乙酸丁酯 | 98%浓硫酸 |
沸点 | 117.9 ℃ | 117.2 ℃ | 126.3 ℃ | 338.0 ℃ |
溶解性 | 溶于水和有机溶剂 | 溶于水和有机溶剂 | 微溶于水,溶于有机溶剂 | 与水混溶 |
关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是
A. 不能边反应边蒸出乙酸丁酯的原因:乙酸丁酯的沸点高
B. 不用水浴加热的原因:乙酸丁酯的沸点高于100℃
C. 从反应后混合物中分离出粗品的方法:用Na2CO3溶液洗涤后分液
D. 由粗品制精品需要进行的操作:加吸水剂、蒸馏
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实验室制备乙酸丁酯,反应温度要控制在115℃~125℃之间,其他有关数据如下表:
物质 | 乙酸 | 1−丁醇 | 乙酸丁酯 | 98%浓硫酸 |
沸点 | 117.9℃ | 117.2℃ | 126.3℃ | 338.0℃ |
溶解性 | 溶于水和有机溶剂 | 溶于水和有机溶剂 | 微溶于水,溶于有机溶剂 | 与水混溶 |
关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是
A. 不用水浴加热是因为:乙酸丁酯的沸点高于100℃
B. 不能边反应边蒸出乙酸丁酯的原因:乙酸丁酯的沸点比反应物和反应控制温度都高
C. 从反应后混合物分离出粗品的方法:用水、饱和Na2CO3溶液洗涤后分液
D. 由粗品制精品需要进行的一步操作:蒸馏
高三化学单选题困难题查看答案及解析
实验室制备乙酸丁酯,反应温度要控制在115℃~125℃之间,其他有关数据如下表:
物质 | 乙酸 | 1−丁醇 | 乙酸丁酯 | 98%浓硫酸 |
沸点 | 117.9℃ | 117.2℃ | 126.3℃ | 338.0℃ |
溶解性 | 溶于水和有机溶剂 | 溶于水和有机溶剂 | 微溶于水,溶于有机溶剂 | 与水混溶 |
关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是
A.不能边反应边蒸出乙酸丁酯的原因:乙酸丁酯的沸点高
B.不用水浴加热是因为:乙酸丁酯的沸点高于100℃
C.从反应后混合物分离出粗品的方法:用Na2CO3溶液洗涤后分液
D.由粗品制精品需要进行的一步操作:加吸水剂蒸馏
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B.[实验化学]
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。
化合物 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/100 g水 |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
请回答有关问题。
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备在三颈圆底烧瓶中进行,并使用了分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。实验需要的药品:浓硫酸、冰醋酸和正丁醇。
(1)有同学拟通过核磁共振氢谱鉴定所得产物中是否含有正丁醇,正丁醇的氢谱线中的几个峰的面积之比是________。
(2)反应前三颈圆底烧瓶中先加人适量沸石,然后依次加入________。
(3)分水器的作用________。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制。
(1)将三颈圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中,并用________洗涤有机层,用分液法分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是________。
(2)将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品。
Ⅲ.计算产率
如果实验中加入了18.5 mL正丁醇、15.4 mL冰醋酸和2 mL浓硫酸,实验后制得的乙酸正丁酯的质量为12.76 g,则乙酸正丁酯的产率为________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析