Question

某化學(xué)小組采用如圖裝置，以冰醋酸和異戊醇制備少量乙酸異戊酯（俗稱：香蕉水）．
已知：CH₃COOH+HOCH₂CH₂CH（CH₃）₂ 

濃硫酸

CH₃COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂+H₂O

	密度（g/mL）	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	溶解性
冰醋酸	1.049	16.6	118.1	能溶于水
異戊醇	0.812	-117.2	130.5	微溶于水
乙酸異戊酯	0.869	-78	140	難溶于水

實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）制備粗品
在50mL干燥的

 

中（填儀器名稱）加入10mL（8.1g，0.092mol）異戊醇和10mL（10.5g，0.175mol）冰醋酸，振搖下緩緩加入2.5mL濃硫酸并使其混合均勻，再投入幾塊碎瓷片，裝上冷凝管，冷卻水從

 

口進(jìn)入，控制溫度100℃左右，加熱回流至錐形瓶中液體無明顯增加為止．

A中碎瓷片的作用是

 

，錐形瓶中的液體主要是

 

，采用邊反應(yīng)邊將其蒸出的方法的目的是

 

．
（2）制備精品
①反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)物至室溫．將裝置A中的反應(yīng)混合物倒入分液漏斗中，用少量飽和食鹽水蕩洗反應(yīng)瓶，一起并入分液漏斗．用飽和食鹽水代替蒸餾水的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
②振搖分液漏斗，靜置分層后分去水層．有機(jī)層先用25mL 10%碳酸鈉水溶液洗滌除去

 

雜質(zhì)，再用水洗滌兩次．分盡水層后將酯層轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中，用

 

（填寫選項(xiàng)）干燥0.5h．
a．五氧化二磷    b．堿石灰     c．無水硫酸鎂  d．生石灰
③將干燥后的液體過濾到裝置A中，加熱蒸餾收集

 

℃的餾分，稱重，產(chǎn)物重8.4g，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為

 

．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）依據(jù)所給的儀器填寫儀器名稱即可；為了增加冷凝效果，冷卻水從下口（g）進(jìn)入，冷卻水與氣體形成逆流，冷凝效果更好，根據(jù)制乙烯實(shí)驗(yàn)的知識，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，蒸出生成物，有利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，據(jù)此解答即可；
（2）①乙酸乙酯在食鹽中的溶解度比在水中的還要小，據(jù)此解答即可；
②醋酸溶于水，且醋酸與碳酸鈉反應(yīng)容易生成二氧化碳，據(jù)此解答即可；無水硫酸鎂的干燥效果好，且易還原，可以重復(fù)利用；
③依據(jù)表格所知，乙酸異戊酯的沸點(diǎn)是140℃，據(jù)此解答即可；依據(jù)產(chǎn)率=

實(shí)際產(chǎn)量

理論產(chǎn)量

×100%計算即可．

解答： 解：（1）據(jù)圖所知，此儀器為：蒸餾燒瓶，為了增加冷凝效果，蒸餾裝置要有冷凝管，冷卻水從下口（g）進(jìn)入，冷卻水與氣體形成逆流，冷凝效果更好，根據(jù)制乙烯實(shí)驗(yàn)的知識，發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，錐形瓶中主要是水，分離水的目的是改變平衡，使其向正反應(yīng)方向移動，故答案為：蒸餾燒瓶；g；防止暴沸；水；將水蒸出，推動酯化反應(yīng)平衡正向移動，有利于酯的生成；
（2）①乙酸乙酯在食鹽中的溶解度比在水中的還要小，故利用飽和食鹽水代替蒸餾水目的是降低乙酸乙酯的溶解度，有利于溶液分層，故答案為：降低乙酸異戊酯的溶解度，有利于分層；    
②醋酸溶于水，且醋酸與碳酸鈉反應(yīng)容易生成二氧化碳，故利用飽和碳酸鈉除去醋酸；干燥有機(jī)物常用硫酸鎂，其干燥效果好，時間短，且易還原，故答案為：醋酸； c；
③依據(jù)表格所知，乙酸異戊酯的沸點(diǎn)是140℃，故應(yīng)收集140℃的餾分，0.092mol異戊醇和0.175mol冰醋酸理論上應(yīng)生成酯為0.092mol，即質(zhì)量為：0.092mol×130g/mol=11.96g，實(shí)際生成8.4g，則產(chǎn)率為：

8.4

11.96

×100%=70%，故答案為：70%．

點(diǎn)評：本題考查了以環(huán)己醇制備環(huán)己烯的實(shí)驗(yàn)方法，綜合考查了物質(zhì)的分離方法、冷凝、產(chǎn)量的分析等，充分考查了學(xué)生分析、理解能力及解決實(shí)際問題的能力，本題難度中等．