Question

【题目】在梨、香蕉等水果中存在着乙酸正丁酯。实验室制备乙酸正丁酯的反应、装置示意图和有关数据如下：

	水中溶解性	密度(g·cm-3)	沸点	相对分子质量
乙酸	溶于水	1.049 2	118	60
正丁醇	微溶于水	0.809 8	117.7	74
乙酸正丁酯	微溶于水	0.882 4	126.5	116

实验步骤:

Ⅰ.乙酸正丁酯的制备

在A中加入7.4 g正丁醇、6.0 g乙酸，再加入数滴浓硫酸，摇匀，放入1~2颗沸石。按图安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，缓慢加热A。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水层液面的高度不变，使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出水的体积。

Ⅱ.产品的精制

把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置后过滤，将产物常压蒸馏，收集124-126 ℃的馏分，得到5.8 g产品。请回答下列问题：

(1)冷水应从冷凝管的________(填“a”或“b”)口通入。

(2)产品的精制过程中，第一次水洗的目的是________________，第二次水洗的目的是________________，洗涤完成后将有机层从分液漏斗的________(填“上口”或“下口”)转移到锥形瓶中。

(3)本实验提高产品产率的方法是_________________________________________。

(4)判断反应终点的依据是_______________________________________________。

(5)该实验过程中，生成乙酸正丁酯的产率是_______________________________。

Answer 1

【答案】a 除去大部分乙酸，正丁醇和硫酸 除去残留的钠盐 上口 使用分水器分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动 分水器中的水层不再增加 50%

【解析】

根据逆向冷却效果最好分析冷却水的进入方向。根据可逆反应的特点分析产品中的杂质，结合各物质的性质分析分离提纯的目的；根据平衡移动原理分析提高产率的方法；根据方程式计算酯的产率。

(1)冷却水应从下口进入，故选a；

(2) 产品的精制过程中，第一次水洗利用硫酸和乙酸能溶于水、正丁醇微溶于水的性质，主要目的是洗掉浓硫酸和大部分的乙酸和正丁醇；用碳酸钠除去乙酸，第二次水洗的目的是除去过量的碳酸钠和反应生成的乙酸钠，洗涤完成后因为有机物的密度比水小，在上层，所以将有机层从分液漏斗的上口转移到锥形瓶中。

(3)因为酯化反应为可逆反应，所以可以根据平衡移动原理分析，使用分水器分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高产品的产率；

(4)反应到平衡后，各物质物质的量不会改变，所以当分水器中的水层不再增加，说明反应到终点。

(5)根据方程式分析，7.4g正丁醇和6.0g乙酸完全反应生成乙酸正丁酯的质量为11.6g，所以产率为5.8g÷11.6g×100%= 50%。