- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
如图是实验室制乙酸乙酯的装置.
(1)装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上方.不能插入溶液中,目的是______.
(2)浓硫酸的作用是______.
(3)饱和Na2CO3溶液的作用是______.
(4)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水______(填“大”或“小”).
正确答案
防止倒吸
催化剂、吸水剂
吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
小
解析
解:(1)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而容易发生倒吸,
故答案为:防止倒吸;
(2)乙酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,
故答案为:催化剂、吸水剂;
(3)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,
故答案为:吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
(4)在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,闻到香味,说明实验中生成的乙酸乙酯的密度比水小,
故答案为:小.
下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓H2SO4混合共热的方法制取乙酸乙酯,反应的方程式为______.其中浓H2SO4的作用是______和______
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计如图三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,我选择的装置是______(选填“甲”或“乙”),丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是______
[实验步骤]
①按我选择的装置仪器,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓H2SO4 充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;②将试管固定在铁架台上;③在试管B中加入适量的饱和Na2CO3溶液;④用酒精灯对试管A加热;⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验.
[问题讨论]
(1)步骤①装好实验装置,加入样品前还应检查______.
(2)从试管B中分离出乙酸乙酯的实验操作是______.
正确答案
解:[实验原理]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,乙酸与乙醇发生酯化反应,该反应为可逆反应,需浓硫酸作催化剂,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;催化剂、吸水剂(顺序可以颠倒);
[装置设计]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,可用乙装置制取,防止倒吸回流现象的发生;丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,球形干燥管球形部分由于容积较大,也能起到防止倒吸的作用,
故答案为:乙;防止倒吸;
[问题讨论](1)实验前,要检查装置的气密性,否则会导致实验失败,
故答案为:检查装置气密性;
(2)因B中的液体混合物分层不互溶,乙酸乙酯在上层,可用分液方法分离,
故答案为:分液.
解析
解:[实验原理]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,乙酸与乙醇发生酯化反应,该反应为可逆反应,需浓硫酸作催化剂,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;催化剂、吸水剂(顺序可以颠倒);
[装置设计]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,可用乙装置制取,防止倒吸回流现象的发生;丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,球形干燥管球形部分由于容积较大,也能起到防止倒吸的作用,
故答案为:乙;防止倒吸;
[问题讨论](1)实验前,要检查装置的气密性,否则会导致实验失败,
故答案为:检查装置气密性;
(2)因B中的液体混合物分层不互溶,乙酸乙酯在上层,可用分液方法分离,
故答案为:分液.
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯.回答下列问题:
(1)乙醇分子中的官能团是______
(2)装置中导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止______.
(3)该反应属于哪类反应类型______.
A.加成反应 B.取代反应 C.水解反应D.酯化反应 E.可逆反应
(4)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式______
(5)乙醇在一定条件下还能发生脱水反应产生乙烯.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,其反应方程式为______.此外,乙烯能用来生产环氧乙烷,生产工艺主要有两种:
工艺一:
工艺二:
根据绿色化学的原则,理想的生产工艺是原子经济性好的反应,因此,在实际生产中应采用______(填“工艺一”或“工艺二”)更环保、更经济.
正确答案
解:(1)乙醇分子中的官能团名称为羟基(或-OH),
故答案为:羟基(或-OH);
(2)导管不能插入溶液中,是因为利用饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,导管插在饱和碳酸钠溶液的液面下可能发生倒吸,
故答案为:防止倒吸;
(3)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,该反应乙酸与乙醇发生酯化反应,浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,酯化反应属于取代反应,
故答案为:BDE;
(4)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应,乙酸脱羟基,乙醇脱氢,生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(5)乙烯与溴水发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溴水颜色褪去,反应方程式为CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br;
工艺一:除生成环氧乙烷外还有CaCl2和H2O的生成,还使用有毒气体氯气,不符合绿色化学的原则,工艺二:乙烯和氧气反应全部生成了环氧乙烷,原子利用率为100%,符合绿色化学的原则,
故答案为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br;工艺二;
解析
解:(1)乙醇分子中的官能团名称为羟基(或-OH),
故答案为:羟基(或-OH);
(2)导管不能插入溶液中,是因为利用饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,导管插在饱和碳酸钠溶液的液面下可能发生倒吸,
故答案为:防止倒吸;
(3)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,该反应乙酸与乙醇发生酯化反应,浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,酯化反应属于取代反应,
故答案为:BDE;
(4)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应,乙酸脱羟基,乙醇脱氢,生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(5)乙烯与溴水发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溴水颜色褪去,反应方程式为CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br;
工艺一:除生成环氧乙烷外还有CaCl2和H2O的生成,还使用有毒气体氯气,不符合绿色化学的原则,工艺二:乙烯和氧气反应全部生成了环氧乙烷,原子利用率为100%,符合绿色化学的原则,
故答案为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br;工艺二;
某同学用如图所示装置制取乙酸乙酯.在试管甲中加入适量的乙醇、浓硫酸和冰醋酸,并加热3~5min.
请回答:
(1)乙酸乙酯的密度比水______(填“大”或“小”).
(2)此反应的类型属于______(填序号).
①加成反应 ②酯化反应 ③氧化反应
(3)试管乙中应盛放的试剂是______(填序号).
①饱和碳酸钠溶液 ②氢氧化钠溶液
(4)试管乙中的导管不伸入液面下的原因是______.
正确答案
解:(1)乙酸乙酯在混合液的上层,乙酸乙酯的密度比水的密度小,
故答案为:小;
(2)制取乙酸乙酯的反应属于酯化反应,该反应也是取代反应,
故答案为:②;
(3)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,原因是乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,且碳酸钠溶液能够吸收挥发出来的乙酸和乙醇,
故答案为:①;
(4)试管乙中的导管不伸入液面下,否则溶液发生倒吸,所以该操作的目的是防止倒吸,
故答案为:防倒吸.
解析
解:(1)乙酸乙酯在混合液的上层,乙酸乙酯的密度比水的密度小,
故答案为:小;
(2)制取乙酸乙酯的反应属于酯化反应,该反应也是取代反应,
故答案为:②;
(3)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,原因是乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,且碳酸钠溶液能够吸收挥发出来的乙酸和乙醇,
故答案为:①;
(4)试管乙中的导管不伸入液面下,否则溶液发生倒吸,所以该操作的目的是防止倒吸,
故答案为:防倒吸.
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业.实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯.
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是:______.
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用图所示装置进行了以下4个实验.实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min.实验结束后充分振荡小试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用.实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是______mL和______mol•L-1.
②分析实验______(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率.
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是______.
正确答案
解:(1)球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用,故答案为:冷凝,防倒吸;
(2)①本题是研究实验D与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C3mol•L-1 H2SO4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H+的浓度一样,实验C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol•L-1 H2SO4,实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为6mL,实验D与实验C中H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为6mol•L-1,故答案为:6,6;
②对照实验A和B可知:试管Ⅰ中试剂实验A比实验B多1mL18mol•L-1 浓硫酸,但是试管Ⅱ中试剂中测得有机层乙酸乙酯的厚度,实验A为5.0cm,而实验B只有0.1cm,故答案为:A;
③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,CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,该反应为可逆反应,实验发现温度过高,乙酸乙酯的产率反而降低,是由于乙酸、乙醇都易挥发,使产率降低,或因温度过高可能发生副反应使产率降低,如乙醇在140℃,在浓硫酸催化下脱水生成乙醚,
故答案为:乙酸、乙醇都易挥发,温度过高可能使乙酸、乙醇大量挥发使产率降低,温度过高可能发生副反应使产率降低;
解析
解:(1)球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用,故答案为:冷凝,防倒吸;
(2)①本题是研究实验D与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C3mol•L-1 H2SO4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H+的浓度一样,实验C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol•L-1 H2SO4,实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为6mL,实验D与实验C中H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为6mol•L-1,故答案为:6,6;
②对照实验A和B可知:试管Ⅰ中试剂实验A比实验B多1mL18mol•L-1 浓硫酸,但是试管Ⅱ中试剂中测得有机层乙酸乙酯的厚度,实验A为5.0cm,而实验B只有0.1cm,故答案为:A;
③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,CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,该反应为可逆反应,实验发现温度过高,乙酸乙酯的产率反而降低,是由于乙酸、乙醇都易挥发,使产率降低,或因温度过高可能发生副反应使产率降低,如乙醇在140℃,在浓硫酸催化下脱水生成乙醚,
故答案为:乙酸、乙醇都易挥发,温度过高可能使乙酸、乙醇大量挥发使产率降低,温度过高可能发生副反应使产率降低;
扫码查看完整答案与解析