- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
有机化学知识在生活中应用广泛.
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品.请回答下列问题:(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是______;
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态.下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有(填序号)______;
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的浓度不再变化
③现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,如图是分离操作步骤流程图.
试剂a是______,分离方法①是______;分离方法②是______,试剂b是______;
④写出C→D 反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)液体加热使易暴沸,加入碎瓷片可以防止暴沸,
故答案为:防止烧瓶中液体受热暴沸;
(2)A.生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.正反应的速率与逆反应的速率相等,各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故D正确;
E.混合物中各物质的浓度不再变化,正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故E正确.
故答案为:BDE.
(3)由于饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,所以a为饱和碳酸钠溶液;由于乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,且密度比水小,乙酸乙酯在上层,可以通过分液操作分离出乙酸乙酯;B溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,通过蒸馏方法可以分离出乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以分离出乙酸,
故答案为:饱和Na2CO3溶液;分液;蒸馏;(浓)硫酸;
(4)乙酸钠为弱酸盐,硫酸为强酸,根据强酸制弱酸,2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4,
故答案为:2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4.
解析
解:(1)液体加热使易暴沸,加入碎瓷片可以防止暴沸,
故答案为:防止烧瓶中液体受热暴沸;
(2)A.生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.正反应的速率与逆反应的速率相等,各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故D正确;
E.混合物中各物质的浓度不再变化,正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故E正确.
故答案为:BDE.
(3)由于饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,所以a为饱和碳酸钠溶液;由于乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,且密度比水小,乙酸乙酯在上层,可以通过分液操作分离出乙酸乙酯;B溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,通过蒸馏方法可以分离出乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以分离出乙酸,
故答案为:饱和Na2CO3溶液;分液;蒸馏;(浓)硫酸;
(4)乙酸钠为弱酸盐,硫酸为强酸,根据强酸制弱酸,2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4,
故答案为:2CH3COONa+H2SO4→2CH3COOH+Na2SO4.
实验题
(1)合理选择饮食和良好生活方式,是健康的重要保证,这些都离不开化学知识.
某同学位探究蔗糖的水解反应,进行如下实验:
(2)“酒是陈的香”的原因之一是储存过程中生成了有香味的酯.实验室用如图所示装置制取乙酸乙酯.
①试管a中生成乙酸乙酯的化学反应方程式是______.
②试管b中盛放的试剂是______溶液,试管b中的导管不伸入液面下的原因是______.试管b中发生反应的化学方程式是______.
③生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态.下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)______.
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化.
正确答案
解:(1)葡萄糖的检验应在碱性条件下进行,2Cu(OH)2+CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O,生成砖红色沉淀Cu2O,
故答案为:NaOH溶液(或其它碱性溶液);产生砖红色沉淀;
(2)①酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
②乙醇与乙酸都易挥发,制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸,通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,中和挥发出来的乙酸,反应生成醋酸钠、水、二氧化碳,反应为2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而产生倒吸,加热不充分也能产生倒吸,导管不能插入到Na2CO3溶液中,防止倒吸回流现象的发生,
故答案为:饱和碳酸钠;防止倒吸;2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑;
③①单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故①错误;
②单位时间内生成1mol乙酸乙酯表示正反应,同时生成1mol乙酸表示逆反应,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故②正确;
③单位时间内消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故③错误;
④当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,故④正确;
⑤当反应达到平衡状态时,混合物中各物质的浓度不再变化,故⑤正确.
故答案为:②④⑤.
解析
解:(1)葡萄糖的检验应在碱性条件下进行,2Cu(OH)2+CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O,生成砖红色沉淀Cu2O,
故答案为:NaOH溶液(或其它碱性溶液);产生砖红色沉淀;
(2)①酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
②乙醇与乙酸都易挥发,制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸,通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,中和挥发出来的乙酸,反应生成醋酸钠、水、二氧化碳,反应为2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而产生倒吸,加热不充分也能产生倒吸,导管不能插入到Na2CO3溶液中,防止倒吸回流现象的发生,
故答案为:饱和碳酸钠;防止倒吸;2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑;
③①单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故①错误;
②单位时间内生成1mol乙酸乙酯表示正反应,同时生成1mol乙酸表示逆反应,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故②正确;
③单位时间内消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故③错误;
④当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,故④正确;
⑤当反应达到平衡状态时,混合物中各物质的浓度不再变化,故⑤正确.
故答案为:②④⑤.
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.
操作如下:
①在50mL三颈烧瓶中,加入18.5mL正丁醇和13.4mL冰醋酸,3~4滴浓硫酸,投入沸石.安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管.(如图1)
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中,水洗,10%Na2CO3洗涤,再水洗,最后转移至锥形瓶,干燥.
③将干燥后的乙酸正丁酯滤入烧瓶中,常压蒸馏,收集馏分,得15.1g乙酸正丁酯.
请回答有关问题:
(1)冷水应该从冷凝管______(填a或b)端管口通入.
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为______.
(3)步骤①“不断分离除去反应生成的水”该操作的目的是:______.
(4)步骤②中,用10%Na2C03溶液洗涤有机层,该步操作的目的是______.
(5)进行分液操作时,使用的漏斗是______(填选项).(如图2)
(6)步骤③在进行蒸馏操作时,若从118℃开始收集馏分,产率偏______(填“高”或者“低”)原因是______.
正确答案
解:(1)为提高冷凝效果,水应从下口进上口出,故答案为:a;
(2)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与丁醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸丁酯和水,该反应为可逆反应,化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O;
(3)减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,使用分水器分离出水,有利于平衡向正反应方向移动,提高反应产率,
故答案为:使用分水器分离出水,使平衡正向移动,提高反应产率;
(4)制备乙酸丁酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸丁酯的香味,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸丁酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,
故答案为:除去产品中含有的乙酸等杂质;
(5)分液操作时,使用的漏斗是分液漏斗,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,以免两种液体相互污染,
故答案为:C;
(6)若从118℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有醋酸和正丁醇,会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇,因此会导致产率偏高,
故答案为:高;会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇.
解析
解:(1)为提高冷凝效果,水应从下口进上口出,故答案为:a;
(2)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与丁醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸丁酯和水,该反应为可逆反应,化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O;
(3)减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,使用分水器分离出水,有利于平衡向正反应方向移动,提高反应产率,
故答案为:使用分水器分离出水,使平衡正向移动,提高反应产率;
(4)制备乙酸丁酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸丁酯的香味,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸丁酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,
故答案为:除去产品中含有的乙酸等杂质;
(5)分液操作时,使用的漏斗是分液漏斗,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,以免两种液体相互污染,
故答案为:C;
(6)若从118℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有醋酸和正丁醇,会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇,因此会导致产率偏高,
故答案为:高;会收集到少量未反应的冰醋酸和正丁醇.
“酒是陈的香”,其原因之一是酒在储存过程中生成了具有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装罝制取乙酸乙酯.
(1)写出该反应的化学反应方程.
(2)下列试剂中,可以鉴别乙醇和乙酸的有______(填序号)
①水 ②紫色石蕊试液 ③镁粉
(3)实验前试管A中盛放的试剂是______.
(4)右侧导气管的下端不能插入液面以下,其目的是______.
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是______.
正确答案
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
②③
饱和碳酸钠溶液
防止倒吸
分液
解析
解:(1)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
(2)①乙醇与乙酸都溶于水,溶液无色,不能鉴别,故①错误;
②乙醇中性不可使紫色石蕊溶液变色,乙酸具有酸性,可使紫色石蕊溶液变红,可鉴别,故②正确;
③镁和乙醇缓慢反应,镁和乙酸较快反应,可鉴别,故③正确;
故选②③;
(3)乙醇与乙酸都易挥发,制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸,通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;
故答案为:饱和碳酸钠溶液;
(4)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而产生倒吸,加热不充分也能产生倒吸,导管不能插入到Na2CO3溶液中,防止倒吸回流现象的发生,
故答案为:防止倒吸;
(5)分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后取上层得乙酸乙酯,
故答案为:分液.
(1)请用下面的A-D字母填空:
①乙酸乙酯制备______;②乙醛的银镜反应______;③石油分馏______:
A.直接加热;B.垫石棉网加热;C.水浴加热;D.不需要加热.
(2)下列叙述正确的是______(填序号)
A.向碘水中加入酒精,萃取碘水中的碘
B.液化石油气、汽油和石蜡的主要成分都是碳氢化合物
C.用水解后的淀粉溶液做银镜反应,若有银镜产生,则证明淀粉部分水解
D.将无水乙醇和浓硫酸按体积比1:3混合,加热至140℃制取乙烯
E.为证明溴乙烷分子中溴元素的存在,可向溴乙烷中加入NaOH溶液,加热;加入稀硝酸至溶液呈酸性,滴入AgNO3溶液看是否有淡黄色沉淀.
正确答案
A
C
B
BE
解析
解:①乙酸乙酯的制备中,反应在试管中进行,可以直接给试管中的混合液体加热,所以A正确,
故答案为:A;
②乙醛的银镜反应中,反应温度不宜过高,需要在控制反应温度,所以需要水浴加热,
故答案为:C;
③石油的分馏操作中,用于加热的反应装置为蒸馏烧瓶,给蒸馏烧瓶加热时需要垫上石棉网,
故答案为:B;
(2)A.由于酒精与原溶液的溶剂水互溶,无法通过酒精萃取碘水中的碘,故A错误;
B.液化石油气、汽油和石蜡都是石油产品,石油是烃类组成的化合物;液化石油气、汽油和石蜡的主要成分都是碳氢化合物,故B正确;
C.用水解后的淀粉溶液做银镜反应,若有银镜产生,则证明淀粉已经水解,无法证明淀粉完全分解;若证明淀粉是否完全水解,需要加入碘水进行检验,故C错误;
D.用酒精和浓硫酸制取乙烯时,浓硫酸的体积和酒精体积的比=3:1,加热温度是170℃,如果加热温度是140℃就生成乙醚,故D错误;
E.为证明溴乙烷分子中溴元素的存在,可向溴乙烷中加入NaOH溶液加热,溴乙烷发生水解反应生成溴离子,加入稀硝酸至溶液呈酸性后,再滴入AgNO3溶液看是否有淡黄色沉淀,该操作合理,故E正确;
故选BE.
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