Question

(10分)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，實驗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：

實驗步驟：

在A中加入4.4 g的異戊醇、6.0 g的乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50min。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 （填標號）。

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）本實驗中加入過量乙酸的目的是 。

（5）實驗中加入少量無水MgSO4的目的是 。

（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是 （填標號）。

（7）本實驗的產(chǎn)率是 （填標號）。

a．30℅ b．40℅ c．60℅ d．90℅

（8）在進行蒸餾操作時，若從130 ℃便開始收集餾分，會使實驗的產(chǎn)率偏 (填“高”或“低”)， 原因是 。

 

Answer 1

（1）球形冷凝管 （2）洗掉大部分硫酸和醋酸；洗掉碳酸氫鈉 （3）d

（4）提高醇的轉(zhuǎn)化率 （5）干燥乙酸異戊酯 （6）b （7）c （8）高；會收集少量未反應(yīng)的異戊醇

【解析】

試題分析：（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；

（2）反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過多次洗滌，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；用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，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；

（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，要先將水層從分液漏斗的下口放出，待到兩層液體界面時關(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；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，因此本實驗中進入過量乙酸的目的是提高轉(zhuǎn)化率；

（5）實驗中加入少量無水硫酸鎂的目的是吸收酯中少量的水分，對其進行干燥；

（6）在蒸餾操作中，溫度計的水銀球要放在蒸餾燒瓶的支管口處，所以ad錯誤；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=6.0g÷60g/mol=0.1mol，異戊醇的物質(zhì)的量為：n=4.4g÷88g/mol=0.05mol，由于乙酸和異戊醇是按照1：1進行反應(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)的量計算，即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯；實際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為：3.9g÷130g/mol＝0.03mol，所以實驗中乙酸異戊酯的產(chǎn)率為：×100%=60%，故答案為c；

（8）在進行蒸餾操作時，若從130℃便開始收集餾分此時的蒸氣中含有異戊醇，會收集少量的未反應(yīng)的異戊醇，因此會導(dǎo)致產(chǎn)率偏高。

考點：考查常見儀器的構(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)率的計算等知識