Question

【題目】乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	相對(duì)分子質(zhì)量	密度/（gcm-3）	沸點(diǎn)/℃	水中溶解性
異戊醇	88	0.8123	131	微溶
乙酸	60	1.0492	118	溶
乙酸異戊酯	130	0.8670	142	難溶

實(shí)驗(yàn)步驟：

在A中加入4.4 g異戊醇(3-甲基-1-戊醇)、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。

回答下列問題：

（1）儀器B的具體名稱是____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)冷卻水的進(jìn)水口是_____（a或b）。

（2）在洗滌操作中，先水洗再飽和NaHCO3溶液洗而不是直接用飽和NaHCO3溶液洗滌的原因是____________________。

（3）該制備反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________。

（4）本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是___________________________。

（5）本實(shí)驗(yàn)中不能用生石灰代替無水MgSO4的原因________________________。

（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。

（7）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是___________(填標(biāo)號(hào))。

a.90% b.60% c.40% d.30%

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 a 過量的乙酸會(huì)直接消耗NaHCO3，浪費(fèi)試劑 提高醇的轉(zhuǎn)化率 導(dǎo)致酯水解 b b

【解析】分析：（1）根據(jù)儀器構(gòu)造判斷；根據(jù)逆向冷卻分析；

（2）根據(jù)乙酸能與碳酸氫鈉反應(yīng)分析；

（3）根據(jù)酯化反應(yīng)原理書寫方程式；

（4）從平衡移動(dòng)的角度解答；

（5）根據(jù)酯類在堿性溶液中易水解分析；

（6）根據(jù)蒸餾原理解答；

（7）根據(jù)理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量計(jì)算。

詳解：（1）根據(jù)儀器B的構(gòu)造可知，B的具體名稱是球形冷凝管。蒸餾時(shí)需要逆向冷卻，則實(shí)驗(yàn)時(shí)冷卻水的進(jìn)水口是a。

（2）由于過量的乙酸會(huì)直接消耗NaHCO3，浪費(fèi)試劑，所以在洗滌操作中，先水洗再飽和NaHCO3溶液洗而不是直接用飽和NaHCO3溶液洗滌。

（3）反應(yīng)是酯化反應(yīng)，則該制備反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

（4）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是使平衡正向移動(dòng)，提高醇的轉(zhuǎn)化率。

（5）生石灰溶于水生成氫氧化鈣，在堿性溶液中酯類物質(zhì)水解，所以本實(shí)驗(yàn)中不能用生石灰代替無水MgSO4的原因防止酯水解。

（6）在蒸餾操作中，溫度計(jì)的水銀球要放在蒸餾燒瓶的支管口處，所以ad錯(cuò)誤；c中使用的是球形冷凝管容易使產(chǎn)品滯留，不能全部收集到錐形瓶中，因此儀器及裝置安裝正確的是b，答案選b；

（7）乙酸的物質(zhì)的量為：n＝＝0.1mol，異戊醇的物質(zhì)的量為：n＝＝0.05mol，由于乙酸和異戊醇是按照1：1進(jìn)行反應(yīng)，所以乙酸過量，生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質(zhì)的量計(jì)算，即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯；實(shí)際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為＝＝0.03mol，所以實(shí)驗(yàn)中乙酸異戊酯的產(chǎn)率為：×100%＝60%，答案選b。