- 乙酸乙酯的制备
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某学生在实验室制取乙酸乙酯(反应温度80℃左右)和乙酸丁酯(反应温度115~125℃),现有两套实验装置图Ⅰ和图Ⅱ.下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.乙酸乙酯采取边反应边蒸馏的方法,所以制乙酸乙酯用图I装置,但乙酸丁酯则采取直接回流的方法,待反应后再提取产物,制乙酸丁酯应该用图II装置,故A正确;
B.导管a的作用为导气、冷凝,导管b的作用是冷凝、回流,两个导管的作用不完全相同,故B错误;
C.饱和碳酸钠溶液呈碱性,能中和乙酸,乙醇、丁醇均能溶于水,因此饱和碳酸钠溶液可以吸收醇,即:两个实验都可用Na2CO3溶液来洗去酯中的酸和醇,故C正确;
D.乙酸乙酯或乙酸丁酯的制备原理都属于可逆反应,增大乙酸的浓度可使平衡向着正向移动,从而提高了醇的转化率,故D正确;
故选B.
实验室合成乙酸乙酯的步骤: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(使反应混合物的蒸汽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,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:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放______,目的是______.
(2)反应中加入过量乙醇的目的是______.
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏.这样操作可以提高酯的产率,其原因是______.
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,如图是分离操作流程图.
请回答:
试剂a是______,试剂b是______,分离方法①是______,分离方法②是______,分离方法③是______.
正确答案
解:(1)了防止混合液体受热时发生暴沸,还应放沸石或碎瓷片,故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,是一个可逆反应,为了提高乙酸的转化率,实验时加入过量的乙醇,故答案为:提高乙酸的转化率;
(3)及时加热蒸出乙酸乙酯,减小生成物浓度,有利于平衡向生成酯的方向移动,可以提高酯的产率;
故答案为:及时加热蒸出乙酸乙酯,有利于酯化反应向生成酯的方向移动;
(4)粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用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,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸,
故答案为:饱和Na2CO3溶液;浓硫酸;分液;蒸馏;蒸馏.
解析
解:(1)了防止混合液体受热时发生暴沸,还应放沸石或碎瓷片,故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,是一个可逆反应,为了提高乙酸的转化率,实验时加入过量的乙醇,故答案为:提高乙酸的转化率;
(3)及时加热蒸出乙酸乙酯,减小生成物浓度,有利于平衡向生成酯的方向移动,可以提高酯的产率;
故答案为:及时加热蒸出乙酸乙酯,有利于酯化反应向生成酯的方向移动;
(4)粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用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,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸,
故答案为:饱和Na2CO3溶液;浓硫酸;分液;蒸馏;蒸馏.
(1)写出实验室制取乙酸乙酯的化学反应方程:______,反应类型:______.
(2)+NaOH
反应类型:______
(3)若乙醇分子中的氧是18O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有______.
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种.
正确答案
解:(1)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,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,反应类型为取代反应,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;取代反应;
(2)溴乙烷与氢氧化钠醇溶液加热条件下反应生成乙烯,反应类型为消去反应,
故答案为:消去反应;
(3)乙醇和乙酸发生酯化反应为可逆反应,乙醇脱氢、乙酸脱羟基,因此生成的乙酸乙酯中含有18O,水中无18O,乙酸乙酯的水解反应为酯化反应的逆反应,断键和成键是酯化反应的逆过程,因此一段时间后,分子中含有18O的物质只有乙醇和乙酸乙酯,
故答案为:B.
解析
解:(1)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,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,反应类型为取代反应,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;取代反应;
(2)溴乙烷与氢氧化钠醇溶液加热条件下反应生成乙烯,反应类型为消去反应,
故答案为:消去反应;
(3)乙醇和乙酸发生酯化反应为可逆反应,乙醇脱氢、乙酸脱羟基,因此生成的乙酸乙酯中含有18O,水中无18O,乙酸乙酯的水解反应为酯化反应的逆反应,断键和成键是酯化反应的逆过程,因此一段时间后,分子中含有18O的物质只有乙醇和乙酸乙酯,
故答案为:B.
某实验小组的甲同学用如图所示装置制取少量乙酸乙酯(加热设备及夹持固定装置均略去).
①试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序及操作是______.
②试管a中加入碎瓷片的作用是______,如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是______(填序号).
A.立即补加 B.不需补加 C.冷却后补加 D.重新配料
③实验中加热试管a的目的是:
(1)______;(2)______.
④试管b中盛有饱和Na2CO3溶液,其作用是______.
⑤反应结束后,振荡试管b,静置.观察到的现象是______.
正确答案
解:①浓硫酸密度大,应将浓硫酸加入到乙醇中,以防酸液飞溅,乙酸易挥发,冷却后再加入乙酸,
故答案为:先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加冰醋酸;
②液体加热要加碎瓷片,防止暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却至室温,补加碎瓷片,
故答案为:防止暴沸;C;
③实验中加热试管,反应的温度高,反应速度快,该反应为可逆反应,温度高,乙酸乙酯的沸点低,易挥发,所以化学平衡向正反应方向移动,利于生成乙酸乙酯,
故答案为:加快反应速率;及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动;
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:吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇;
⑤乙酸乙酯,其密度比水小,所以在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,
故答案为:b中的液体分层,上层是透明的油状液体.
解析
解:①浓硫酸密度大,应将浓硫酸加入到乙醇中,以防酸液飞溅,乙酸易挥发,冷却后再加入乙酸,
故答案为:先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加冰醋酸;
②液体加热要加碎瓷片,防止暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却至室温,补加碎瓷片,
故答案为:防止暴沸;C;
③实验中加热试管,反应的温度高,反应速度快,该反应为可逆反应,温度高,乙酸乙酯的沸点低,易挥发,所以化学平衡向正反应方向移动,利于生成乙酸乙酯,
故答案为:加快反应速率;及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动;
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:吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇;
⑤乙酸乙酯,其密度比水小,所以在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,
故答案为:b中的液体分层,上层是透明的油状液体.
如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图.下列关于该实验的叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、挥发出的乙酸、乙醇易溶于水,试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象,故A正确;
B、反应为可逆反应,及时将乙酸乙酯蒸出,使反应向生成乙酸乙酯的方向移动,故B正确;
C、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、便于闻乙酸乙酯的香味,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故C正确;
D、配制混合液时先加入一定量的乙醇,然后边振荡边加入浓硫酸,冷却后再加入冰醋酸,故D错误;
故选D.
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