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：

實(shí)驗(yàn)步驟：

在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開(kāi)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(wú)水MgSO4固體，靜置片刻，過(guò)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(wèn)題：

（1）儀器B的名稱是________________。

（2）在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是_______________，第二次水洗的主要目的是________________。

（3）在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號(hào))。

a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出

b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出

c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出

d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出

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

（5）實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水MgSO4的目的是________。

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

a． b． c． D．

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

a．30% b．40% c．60% d．90%

（8）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃便開(kāi)始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏__________(填“高”或“低”)，其原因是___________________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氫鈉 d 提高醇的轉(zhuǎn)化率 干燥 b c 高 會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇

【解析】

（1）由裝置中儀器B的構(gòu)造可知，儀器B的名稱為球形冷凝管，故答案為球形冷凝管；

（2）反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過(guò)多次洗滌，在洗滌操作中，第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸；第一步中飽和碳酸氫鈉溶液既可以除去未洗凈的醋酸，也可以降低酯的溶解度，但第一步洗滌后生成的酯中混有碳酸氫鈉，所以第二次水洗，主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉，故答案為洗掉大部分硫酸和醋酸；洗掉碳酸氫鈉；

（3）由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下層，酯在上層；分液時(shí)，要先將水層從分液漏斗的下口放出，待到兩層液體界面時(shí)關(guān)閉分液漏斗的活塞，再將乙酸異戊酯從上口放出，所以正確的為d，故答案為d；

（4）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物的濃度可以使平衡正向移動(dòng)；增加一種反應(yīng)物的濃度，可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，因此本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙酸的目的是提高轉(zhuǎn)化率，故答案為提高醇的轉(zhuǎn)化率；

（5）實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水硫酸鎂的目的是吸收酯中少量的水分，對(duì)其進(jìn)行干燥，故答案為干燥乙酸異戊酯；

（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，故答案為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(guò)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%，故答案為c；

（8）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130℃便開(kāi)始收集餾分此時(shí)的蒸氣中含有異戊醇，會(huì)收集少量的未反應(yīng)的異戊醇，因此會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏高，故答案為高；會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇。

【點(diǎn)晴】

本題為一道高考題，考查了常見(jiàn)儀器的構(gòu)造與安裝、混合物的分離、提純、物質(zhì)的制取、藥品的選擇及使用、物質(zhì)產(chǎn)率的計(jì)算等知識(shí)。試題涉及的題量較大，知識(shí)點(diǎn)較多，充分培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。有機(jī)物的制備要通過(guò)有機(jī)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，就是有機(jī)物制備的基礎(chǔ)，一種有機(jī)物的性質(zhì)，往往是另一種有機(jī)物的制備方法，盡管有機(jī)物數(shù)量龐大，但是各類有機(jī)物之間一般存在著確定的相互轉(zhuǎn)化的衍生關(guān)系．理解和掌握這種關(guān)系，可以為尋找有機(jī)物制備的合理途徑、正確地進(jìn)行有機(jī)物的制備提供科學(xué)的依據(jù)，因此，在設(shè)計(jì)有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要充分利用這種衍生關(guān)系。