- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
在实验室可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题.
(1)乙醇、乙酸分子中官能团的名称分别是______、______.
(2)试管a中发生反应的化学方程式为______,反应类型是______.
(3)浓H2SO4的作用是:______.
(4)反应开始前,试管b中盛放的溶液是______.
正确答案
解:(1)醇的官能团为羟基,乙醇中含有的官能团是羟基.羧酸的官能团是羧基,故乙酸中含有的官能团是羧基.
故答案为:羟基;羧基;
(2)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;酯化反应;
(3)乙酸与乙醇发生酯化反应,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,浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,
故答案为:催化剂、吸水剂;
(4)制备乙酸乙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;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.
解析
解:(1)醇的官能团为羟基,乙醇中含有的官能团是羟基.羧酸的官能团是羧基,故乙酸中含有的官能团是羧基.
故答案为:羟基;羧基;
(2)乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;酯化反应;
(3)乙酸与乙醇发生酯化反应,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,浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,
故答案为:催化剂、吸水剂;
(4)制备乙酸乙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;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.
某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行甲酸(HCOOH)与甲醇(CH3OH)酯化反应的实验,回答以下问题:
(1)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式是:______.
(2)乙装置中长玻璃导管c的作用是______;冷凝水应该从______进入.
(3)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是______,原因:______.
正确答案
解:(1)甲酸和甲醇进行酯化反应的历程是羧酸脱羟基醇脱氢,甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯和水,化学方程式为:HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O,
故答案为:HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O;
(2)乙装置中长导管C的作用是冷凝回流甲醇,平衡内外大气压强;冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,
故答案为:冷凝回流甲醇,平衡内外大气压强;b;
(3)甲醇是有毒的易挥发的有机物,需要良好的冷凝效果,所以选择乙,因为甲醇有毒,减少大气污染,
故答案为:乙;乙的冷凝效果好,减少了甲醇等有害物质对大气的污染.
解析
解:(1)甲酸和甲醇进行酯化反应的历程是羧酸脱羟基醇脱氢,甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯和水,化学方程式为:HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O,
故答案为:HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O;
(2)乙装置中长导管C的作用是冷凝回流甲醇,平衡内外大气压强;冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,
故答案为:冷凝回流甲醇,平衡内外大气压强;b;
(3)甲醇是有毒的易挥发的有机物,需要良好的冷凝效果,所以选择乙,因为甲醇有毒,减少大气污染,
故答案为:乙;乙的冷凝效果好,减少了甲醇等有害物质对大气的污染.
“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)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______.
(2)饱和碳酸钠溶液的主要作用是______.
(3)该反应属于哪类反应类型(填字母)______.
A.加成反应 B.取代反应 C.水解反应 D.酯化反应
(4)酯化反应的断键特点是:______
(5)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:______.
正确答案
防止倒吸
中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度
BD
酸脱羟基醇脱氢
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
解析
解:(1)导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸,
故答案为:防止倒吸;
(2)制备乙酸乙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,便于闻乙酸乙酯的香味;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:中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;
(3)乙酸与乙醇的酯化反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O,该反应既属于酯化反应,也是取代反应,所以BD正确,
故答案为:BD;
(4)酯化反应中,酸脱去羟基,醇气体羟基中氢原子生成酯和水,即:酸脱羟基醇脱氢,
故答案为:酸脱羟基醇脱氢;
(5)生成乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O.
A~D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图(图1).
(1)请从①~⑦中选出必须使用温度计的实验,把编号填入最适宜的装置图A~C的空格中.①酒清和浓硫酸混合加热制乙烯 ②电石跟水反应制乙炔 ③分离苯和硝基苯的混合物 ④苯和溴的取代反应⑤食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢 ⑥浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气⑦测定某温度下硝酸钾在水中溶解度
(2)选用装置D做苯的硝化实验,D中长玻璃管的作用是______.
(3)为了检验溴乙烷中的溴元素,以下操作合理的顺序是______ (填序号).
a.加AgNO3 溶液 b.加NaOH 溶液 c.加热 d.加稀硝酸至溶液显酸性
(4)如图2是实验室制乙酸乙酯的装置图,回答下列问题.
①乙酸中18O和乙醇中16O发生酯化反应,
生成水的相对分子质量为______.
②长玻璃导管的作用______.
③饱和Na2CO3溶液作用______.
正确答案
解:(1)①实验室制乙烯温度控制170度,温度计水银球在反应物液面下,对应A;
②电石跟水反应制乙炔,不需要加热;
③利用沸点不同,通过加热,控制蒸汽温度,分馏各组分,温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,对应为B;
④苯和溴的取代反应,不需要加热;
⑤食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢,不需要控制温度;
⑥浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气,不需要控制温度;
⑦测定某温度下硝酸钾在水中溶解度,要控制移动温度,温度计水银球在液面下,对应为C;
故答案为:A①B③C⑦;
(2)苯易挥发,所以D中长玻璃管的作用起冷凝器作用,减少苯的挥发,
故答案为:减少苯的挥发,起冷凝器的作用;
(3)检验溴乙烷中含有溴元素一定要将溴元素转化为溴离子,可以采用卤代烃的水解方法或在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成卤离子,即加入氢氧化钠选b,加热,发生水解反应生成NaBr选C,用HNO3酸化溶液至溶液呈酸性选d,最后加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,则证明含溴元素选a,
故答案为:bcda;
(4)①若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应,CH3C18O18OH+H16OCH2CH3CH3C18O16OCH2CH3+H218O,生成的水为H218O相对分子质量为20,
故答案为:20;
②该装置中使用的玻璃导管较长,其作用是冷凝;
故答案为:冷凝;
③实验室里用饱和碳酸钠溶液冷却乙酸乙酯的原因:一是利用碳酸钠溶液中的水溶解乙醇(乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯),二是碳酸钠能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,这样就可以获得较为纯净的乙酸乙酯液体,
故答案为:降低酯在水中的溶解度,除去乙酸,溶解乙醇.
解析
解:(1)①实验室制乙烯温度控制170度,温度计水银球在反应物液面下,对应A;
②电石跟水反应制乙炔,不需要加热;
③利用沸点不同,通过加热,控制蒸汽温度,分馏各组分,温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,对应为B;
④苯和溴的取代反应,不需要加热;
⑤食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢,不需要控制温度;
⑥浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气,不需要控制温度;
⑦测定某温度下硝酸钾在水中溶解度,要控制移动温度,温度计水银球在液面下,对应为C;
故答案为:A①B③C⑦;
(2)苯易挥发,所以D中长玻璃管的作用起冷凝器作用,减少苯的挥发,
故答案为:减少苯的挥发,起冷凝器的作用;
(3)检验溴乙烷中含有溴元素一定要将溴元素转化为溴离子,可以采用卤代烃的水解方法或在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成卤离子,即加入氢氧化钠选b,加热,发生水解反应生成NaBr选C,用HNO3酸化溶液至溶液呈酸性选d,最后加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,则证明含溴元素选a,
故答案为:bcda;
(4)①若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生酯化反应,CH3C18O18OH+H16OCH2CH3CH3C18O16OCH2CH3+H218O,生成的水为H218O相对分子质量为20,
故答案为:20;
②该装置中使用的玻璃导管较长,其作用是冷凝;
故答案为:冷凝;
③实验室里用饱和碳酸钠溶液冷却乙酸乙酯的原因:一是利用碳酸钠溶液中的水溶解乙醇(乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯),二是碳酸钠能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,这样就可以获得较为纯净的乙酸乙酯液体,
故答案为:降低酯在水中的溶解度,除去乙酸,溶解乙醇.
(2015春•厦门期末)乙酸乙酯广泛存在于菠萝、香蕉等果品中.实验室制备乙酸乙酯的有关信息如表,装置如图1所示.
实验方案如图2所示.
(1)仪器B的名称是______.
(2)制取乙酸乙酯的化学方程式为______.
(3)本实验采取先回流后蒸馏的优点是______.
(4)馏分用饱和的Na2CO3溶液洗涤是为了除去______.
(5)馏分用饱和的NaCl溶液洗涤是为了除去______(填一种),酯在分流漏斗的______(填“上”或“下”)层.
(6)经洗涤的馏分加入少量无水MgSO4固体的作用是______.
(7)经以上分离操作后,产品中还含有的杂质是______,需进一步进行的提纯操作是______(填字母).
a.过滤 b.重结晶 c.萃取 d.精细蒸馏
(8)经进一步提纯后,得乙酸乙酯13.2g,则产率为______.
正确答案
球形冷凝管
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
减少乙醇蒸发,提高酯的产量
乙酸和乙醇
除去碳酸钠或醋酸钠或乙醇或水
上
除去水分
乙醇
d
71.4%
解析
解:(1)根据图示可知,仪器B的名称为球形冷凝管,
故答案为:球形冷凝管;
(2)乙酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(3)乙醇沸点较低,通过回流可以减少乙醇蒸发,从而提高酯的产量,
故答案为:减少乙醇蒸发,提高酯的产量;
(4)通过蒸馏获得的乙酸乙酯中会混有部分乙酸和乙醇,碳酸钠溶液能够中和乙酸、吸收乙醇,所以馏分用饱和的Na2CO3溶液洗涤是为了除去乙酸和乙醇,
故答案为:乙酸和乙醇;
(5)馏分用饱和的NaCl溶液洗涤是为了除去碳酸钠、乙酸、乙醇和水;乙酸乙酯的密度小于水,则分液后乙酸乙酯在上层,
故答案为:除去碳酸钠或醋酸钠或乙醇或水;上;
(6)无水硫酸镁具有吸收性,经洗涤的馏分加入少量无水MgSO4固体可以除去馏分中的水分,
故答案为:除去水分;
(7)根据制备流程可知,乙酸已经用碳酸钠除去,水用无水硫酸镁除去,所以制取的乙酸乙酯中还会含有乙醇;需要经过d-精细蒸馏除去乙酸乙酯中混有的乙醇,
故答案为:乙醇;d;
(8)9.7g无水乙醇的物质的量为:≈0.211mol,12.6g冰醋酸的物质的量为:
=0.21mol,根据反应CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O可知,显然乙醇过量,二者完全反应理论上生成乙酸乙酯的物质的量为0.21mol,质量为:88g/mol×0.21mol=18.48g,
则乙酸乙酯的产率为:×100%≈71.4%,
故答案为:71.4%.
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