Question

【题目】乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的反应装置示意图和有关信息如下：

	乙酸	正丁醇	乙酸丁酯
熔点/℃	16.6	－89.5	－73.5
沸点/℃	117.9	117	126.0
密度/g·cm－3	1.1	0.80	0.88

(1)乙酸丁酯粗产品的制备

在干燥的50 mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(过量)，再加3～4滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管，然后小火加热。写出制备乙酸丁酯的化学方程式_________。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并。装置中冷水应从________(填“a”或“b”)口通入；通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是_____________。(2)乙酸丁酯的精制

将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤。①正确的操作步骤是________________(填标号)。

A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②

②在乙酸丁酯的精制中，用10%碳酸钠洗涤的主要目的是_________。

③在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。

a.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出

b.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出

d.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出

(3)计算产率

测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8 mL，假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，乙酸丁酯的产率为________。

Answer 1

【答案】CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O b 分离生成的水，使平衡正向移动，提高产品的产率 C 洗掉浓硫酸和过量的乙酸 d 77.1%

【解析】

（1）根据冷水从下进上出冷却效果好判断进水口，正丁醇和冰醋酸反应生成乙酸丁酯和水，水的密度大，除掉生成物平衡右移；

（2）①根据各物质的溶解性及性质进行排序；

②饱和碳酸钠溶液能洗掉浓硫酸和过量的乙酸；

③乙酸丁酯的不溶于水，密度比水小，所以先从下口放出水溶液，再从上口倒出乙酸丁酯；

（3）先根据正丁醇的量计算理论上酯的量，再根据水的量计算实际上酯的量，实际上酯的量与理论值之比即为酯的产率。

（1）正丁醇和冰醋酸（过量)反应生成乙酸丁酯和水，反应的化学方程式为：CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O，冷凝管冷却时，采用逆流冷却的效果好，所以冷水从b进，生成乙酸丁酯的反应为可逆反应，生成物有水，分离生成的水，使平衡正向移动，提高产品的产率，所以要通过分水器不断分离除去反应生成的水，
故答案为：CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O ；b；分离生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率。
（2）①因为正丁醇和乙酸都具有挥发性，所以制取的酯中含有正丁醇和乙酸，第一步水洗除去酯中的正丁醇和乙酸；第二步用10%碳酸钠洗涤除去乙酸；第三步用水洗涤除去碳酸钠溶液；第四步用无水硫酸镁干燥除去水；第五步蒸馏，制得较纯净的酯。
故选C。
②制备乙酸丁酯时常用饱和碳酸钠溶液，目的是除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质降低乙酸丁酯在水中的溶解度，便于分层得到酯，
故答案为：除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质。
③由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下层，酯在上层；分液时，要先将水层从分液漏斗的下口放出，待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞，再将乙酸丁酯从上口放出，所以正确的为d，
故选d。
（3）12.0mL正丁醇的质量为12.0mL×0.8g/mL=9.6g，设12.0mL正丁醇理论上生成酯的质量为x，根据反应

CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O 74g 116g 18g
9.6g xg
74g/9.6g=116g/xg

解得x=15.05g，当反应生成的水体积为1.8mL即为1.8g时，实际产量为11.6g，所以产率=

11.6g÷15.05g×100%=77.1%，
故答案为：77.1%。