Question

19．實驗室制備乙酸正丁酯的化學(xué)方程式：
CH₃COOH+CH₃CH₂CH₂OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
制備過程中還可能的副反應(yīng)有：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
主要實驗步驟如下：
①在干燥的圓底燒瓶中加11.5mL正丁醇、7.2mL冰醋酸和3～4滴濃H₂SO₄，搖勻后，加幾粒沸石，再如圖Ⅰ裝置安裝好分水器、冷凝管．然后小火加熱．
②將燒瓶中反應(yīng)后的混后物冷卻與分水器中的酯層合并，轉(zhuǎn)入分液漏斗，
③依次用10mL水，10mL 10%碳酸鈉溶液洗至無酸性（pH=7），再水洗一次，用少許無水硫酸鎂干燥．
④將干燥后的乙酸正丁酯轉(zhuǎn)入50mL蒸餾燒瓶中，加幾粒沸石進行常壓蒸餾，收集產(chǎn)品．主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)：

化合物	正丁醇	冰醋酸	乙酸正丁酯	正丁醚
密度（g•cm-3）	0.810	1.049	0.882	0.7689
沸點（℃）	118.0	118.1	126.1	142

根據(jù)以上信息回答下列問題．
（1）圖I裝置中冷水應(yīng)從b（填a或b），管口通入，反應(yīng)混合物冷凝回流，通過分水器下端旋塞分出的生成物是水，其目的是分離酯化反應(yīng)生成的水，使平衡正向移動，提高反應(yīng)產(chǎn)率．
（2）在步驟①④中都用到沸石防暴沸，下列關(guān)于沸石的說法正確的是AD．
A．實驗室沸石也可用碎瓷片等代替
B．如果忘加沸石，可速將沸石加至將近沸騰的液體中
C．當(dāng)重新進行蒸餾時，用過的沸石可繼續(xù)使用
D．沸石為多孔性物質(zhì)，可使液體平穩(wěn)地沸騰
（3）在步驟③分液時，應(yīng)選擇圖II裝置中梨形分液漏斗，其原因是梨形分液漏斗靠近旋塞處比較細長，雙液界面更清晰，分離更完全．
（4）在提純粗產(chǎn)品的過程中，用碳酸鈉溶液洗滌主要除去的雜質(zhì)乙酸、硫酸、正丁醇．若改用氫氧化鈉溶液是否可以不可以（填“可以”或“不可以”），其原因用氫氧化鈉溶液會使乙酸正丁酯發(fā)生水解．
（5）步驟④的常壓蒸餾，需收集126.1℃的餾分，沸點大于140℃的有機化合物的蒸餾，一般不用上述冷凝管而用空氣冷凝管，可能原因是防止因溫差過大，冷凝管炸裂．

Answer 1

分析 （1）冷水從下進上出；水的密度較大；除掉生成物平衡右移；
（2）沸石為多孔性物質(zhì)，可用碎瓷片等代替；
（3）梨形分液漏斗靠近旋塞處比較細長；
（4）乙酸、硫酸、正丁醇易溶于碳酸鈉溶液；酯在堿性條件下能發(fā)生水解；
（5）乙酸正丁酯的沸點是126.1度；水冷凝管溫度較低．

解答 解：（1）冷水從下進上出冷凝效果最好；水的密度比乙酸正丁酯大；將水分離使平衡正向移動，提高反應(yīng)產(chǎn)率，
故答案為：b；水；分離酯化反應(yīng)生成的水，使平衡正向移動，提高反應(yīng)產(chǎn)率；
（2）A．沸石為多孔性物質(zhì)，可用碎瓷片等代替，故A正確；
B．如果忘加沸石，將沸石加至將近沸騰的液體中，可能引起液體飛濺，故B錯誤；
C．使用過一次后，空氣幾乎排盡，被液體填充，不再具有提供汽化中心的效果，故C錯誤；
D．沸石的工作原理是提供汽化中心，汽化中心的來源是沸石多孔結(jié)構(gòu)中包含的空氣．這些空氣在加熱后膨脹，形成氣泡溢出，成為了汽化中心，故D正確．
故選：AD；
（3）梨形分液漏斗靠近旋塞處比較細長，分離操作更容易，故答案為：梨；梨形分液漏斗靠近旋塞處比較細長，雙液界面更清晰，分離更完全；
（4）乙酸、硫酸、正丁醇易溶于碳酸鈉溶液，且乙酸正丁酯在碳酸鈉溶液的溶解度較��；乙酸正丁酯在堿性條件下能發(fā)生水解，故答案為：乙酸、硫酸、正丁醇；不可以；用氫氧化鈉溶液會使乙酸正丁酯發(fā)生水解；
（5）乙酸正丁酯的沸點是126.1度，需收集126.1℃的餾分；水冷凝管溫度較低，溫差過大，冷凝管會炸裂，故答案為：126.1；防止因溫差過大，冷凝管炸裂．

點評 本題考查酯的制取和性質(zhì)實驗，難度不大，注意分液漏斗不存在也不需要讀刻度．