题目列表(包括答案和解析)
浓硫酸 | △ |
物质 | 室温下色、态 | 密度(g/ml) | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
苯甲酸 | 白色固体 | 1.2659 | 122 | 249 |
甲醇 | 无色液体 | 0.7915 | -97.8 | 64.65 |
苯甲酸甲酯 | 无色液体 | 1.0888 | -12.3 | 199.6 |
乙酸 | 无色液体 | \ | 16.6 | 117.9 |
乙醇 | 无色液体 | \ | -117.3 | 78.5 |
乙酸乙酯 | 无色液体 | \ | 83.6 | 77.1 |
浓H2SO4 |
△ |
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室用无水乙醇与乙酸制备乙酸乙酯的化学方程式如下:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验 编号 |
试管Ⅰ中的试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
测得有机层的厚度/cm |
A |
2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸 |
饱和碳酸钠溶液 |
5.0 |
B |
3mL乙醇、2mL乙酸 |
0.1 |
|
C |
3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸 |
1.2 |
|
D |
3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 |
1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol/L。
②分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 。
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是 。
酯是重要的有机合成中间体,请回答下列问题:
(1)实验室制取乙酸乙酯的实验中,烧瓶中除加入乙醇、浓硫酸和无水乙酸外,还应放入碎瓷片,其目的是 。烧瓶中发生的反应的化学方程式为 。
(2)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 、 等。(3)锥形瓶内收集的乙酸乙酯粗产品中所含杂质
主要有 。
(4)实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生,
用离子方程式表示产生气泡的原因: 。
(5)此反应以浓硫酸作为催化剂,可能会造成产生大量酸性废液,催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂,实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合):
同一反应时间 | 同一反应温度 | ||||
反应温度/℃ | 转化率(%) | 选择性(%) | 反应时间/h | 转化率(%) | 选择性(%) |
40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 |
60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.7 | 100 |
80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 |
120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
A.120℃,4h | B.80℃,2h | C.60℃,4h | D.40℃,3h |
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室用无水乙醇与乙酸制备乙酸乙酯的化学方程式如下:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验 编号 | 试管Ⅰ中的试剂 | 试管Ⅱ中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸 | 饱和碳酸钠溶液 | 5.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸 | 1.2 | |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol/L。
②分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 。
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是 。
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