Question

11．乙酸環(huán)己酯具有香蕉及蘋果氣味，主要用于配制各種飲料、冰淇淋等，實(shí)驗(yàn)室制備乙酸環(huán)己酯的反應(yīng)原理、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

		相對分子質(zhì)量	密度/g•cm-3	沸點(diǎn)	水中溶解性
	乙酸	60	1.051	118.0	溶
	環(huán)己醇	100	0.962	160.8	微溶
	乙酸環(huán)己酯	142	0.969	173.5	難溶

實(shí)驗(yàn)步驟：
將12.0g（0.2mol）乙酸、l0.0g（0.1mol）環(huán)己醇和15mL環(huán)己烷加入裝有溫度計(jì)、恒壓滴液漏斗和球形冷凝管的四頸燒瓶中，在攪拌下，慢慢滴加15mL 98%濃硫酸，滴加完后將恒壓滴液漏斗換成分水器裝置，加熱回流90min后，向反應(yīng)液中依次加入水、10%的NaHCO₃溶液、水洗滌，然后加無水MgSO₄，放置過夜，加熱蒸餾，收集168-174℃的餾分，得到無色透明、有香味的液體產(chǎn)品6.9g
（1）上述反應(yīng)裝置圖中存在的一處錯(cuò)誤是冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)上口出．
（2）實(shí)驗(yàn)中控制乙酸的物質(zhì)的量是環(huán)己醇的2倍，其目的是提高環(huán)已醇的轉(zhuǎn)化率．
（3）分水器（圖1）的作用是將生成的水及時(shí)從體系中分離出來，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率．
（4）用l0%的NaHCO₃溶液洗滌的目的是洗去硫酸和醋酸；第二次水洗的目的是洗去碳酸氫鈉；加入無水MgSO₄的目的是干燥．
（5）本次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為48.6%．（保留3位有效數(shù)字）
（6）若在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，采用圖2裝置，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏高
（填“偏高”或“偏低”），其原因是產(chǎn)品中會(huì)收集到未反應(yīng)的環(huán)己醇．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置中儀器的使用方法判斷；
（2）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增加一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（3）減少生成的物質(zhì)的量可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（4）反應(yīng)液中有硫酸、醋酸等酸性物質(zhì)，可以與碳酸氫鈉反應(yīng)，再用水除去碳酸氫鈉；無水MgSO₄的具有吸水性；
（5）根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%進(jìn)行計(jì)算；
（6）環(huán)己醇的沸點(diǎn)比乙酸環(huán)己酯低，若采用如圖3裝置，產(chǎn)品中有未反應(yīng)的環(huán)己醇．

解答 解：（1）冷凝管使用時(shí)，冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)上口出，
故答案為：冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)上口出；
（2）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增加一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以增加乙酸的量可以提高環(huán)已醇的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：提高環(huán)已醇的轉(zhuǎn)化率；
（3）在制乙酸環(huán)己酯的反應(yīng)中，水是生成物，將生成的水及時(shí)從體系中分離出來，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：將生成的水及時(shí)從體系中分離出來，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（4）反應(yīng)混合液中有硫酸、醋酸等酸性物質(zhì)，可以與碳酸氫鈉反應(yīng)，所以可以用再用碳酸氫鈉洗去硫酸和醋酸，再用水可以洗去碳酸氫鈉，無水MgSO₄的具有吸水性，所以用，無水MgSO₄干燥產(chǎn)品，
故答案為：洗去硫酸和醋酸；洗去碳酸氫鈉；干燥；
（5）0.2mol乙酸和0.1mol環(huán)己醇反應(yīng)，理論上可以生成0.1mol乙酸環(huán)己酯，即14.2g，而實(shí)際產(chǎn)量是6.9g，所以本次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%=$\frac{6.9g}{14.2g}$×100%=48.6%，
故答案為：48.6%；
（6）環(huán)己醇的沸點(diǎn)比乙酸環(huán)己酯低，若采用如圖3裝置，產(chǎn)品中有未反應(yīng)的環(huán)己醇，所以會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏高，
故答案為：偏高；產(chǎn)品中會(huì)收集到未反應(yīng)的環(huán)己醇．

點(diǎn)評 本題考查了常見儀器的構(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(jì)算等知識，題目難度中等，試題涉及的題量較大，知識點(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)知識的能力．