专题09 乙酸乙酯的制备实验及拓展-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（苏教版2019选择性必修3）

专题09 乙酸乙酯的制备实验及拓展 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1. 乙酸乙酯的制备 原理 装置 特点 可逆反应；浓硫酸作催化剂和吸水剂(有SO2生成时，浓硫酸还体现强氧化性) 注意事项 ①加入试剂的顺序：将浓硫酸缓慢加入乙醇中，搅拌均匀，再加入乙酸； ②导气管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上； ③饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、降低乙醇在乙酸乙酯中的溶解度； 注意：不能用NaOH溶液替换饱和Na2CO3溶液 2．实验室制备乙酸乙酯等的常见装置 其中A、B、C、F、G五种装置可归为一类，只需将饱和Na2CO3溶液分液即可得到乙酸乙酯。五种装置中属A、F装置效率最高。D、E可归为另一类(D、E分别是出现在高考中制备乙酸异戊酯、乙酸丁酯的实验装置)。G装置可边加热边滴加乙醇，以提高反应物转化率。 3．乙酸乙酯粗产品的纯化 在馏出液中加入饱和Na2CO3溶液，直至不再产生气泡，用pH试纸检验酯层呈中性为止。将中和后的混合液移入分液漏斗，静置，分出水层。留在分液漏斗中的粗酯先用与其体积相当的饱和食盐水洗涤，而后用饱和CaCl2溶液洗涤。粗酯自分液漏斗上口倒入锥形瓶中，用无水硫酸镁干燥约半小时。 【例1】（2024·山东聊城·三模）乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下： (乙酰乙酸乙酯) 相对分子质量 沸点/℃ 乙醇 46 78 乙酸乙酯 88 77 乙酰乙酸乙酯 130 180.4 实验步骤： ⅰ．向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化，回流下搅拌5～6min，使其分散成小钠珠。静置冷却后，用倾析法除去上层液体。 ⅱ．迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应。 ⅲ．向反应后的体系中加入3mL乙醇，过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性，再向其中加入饱和食盐水，分液。向有机层加入无水Na2SO4，过滤，蒸馏，收集到目标馏分10.4g。根据上述实验，下列说法不正确的是 A．步骤ⅰ中，细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠 B．步骤ⅱ中，B处仪器应为球形冷凝管 C．步骤ⅲ中，分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出 D．步骤ⅲ中，蒸馏收集目标馏分时，温度计示数控制在180.4℃ 【例2】（2024·山东淄博·三模）实验室制备乙酸异戊酯（沸点142℃）的原理及装置如图，利用环己烷—水的共沸体系（沸点69℃）带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷（沸点81℃）。下列说法错误的是 A．锥形瓶中会出现分层现象 B．共沸体系带水促使反应正向进行 C．根据带出水的体积可估算反应进度 D．反应时水浴温度需严格控制在69℃ 【例3】（22-23高二下·新疆省直辖县级单位·阶段练习）某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图)，以环己醇制备环己烯 已知：      密度(g/cm3) 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 环己醇 0.96 25 161 能溶于水 环己烯 0.81 -103 83 难溶于水 (1)制备粗品 将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。 ①导管B除了导气外还具有的作用是 。②试管C置于冰水浴中的目的是 。 (2)制备精品 ①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在 层(填上或下)，分液后用 (填入编号)洗涤。 a．KMnO4溶液    b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液 ②再将环己烯按图装置蒸馏，收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是 。    a．蒸馏时从70℃开始收集产品 b．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出 c．环己醇实际用量多了 (3)以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是 。 a．用酸性高锰酸钾溶液     b．用金属钠     c．测定沸点 1．（23-24高二下·北京通州·期末）用下图装置制备、收集乙酸乙酯，并探究乙酸乙酯的性质。下列关于实验的说法不正确的是 A．实验一：加热试管a，试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致 B．实验一：试管b中加入的是饱和NaOH溶液，其作用是除去乙酸乙酯中的杂质 C．实验二：可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别 D．实验二：为加快反应速率，可以把三支试管都放入70～80℃的水浴里加热 2．（2024高三·全国·专题练习）已知苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚­环己烷­水共沸物”的沸点为62.1℃。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示。下列说法错误的是 A．操作a所使用的主要玻璃仪器为分液漏斗和烧杯 B．操作c为重结晶 C．无水MgSO4和饱和碳酸钠溶液的作用相同 D．该流程中苯甲酸先转化为苯甲酸钠，后转化为苯甲酸 3．（2024·辽宁·二模）实验室制备丙炔酸甲酯(，沸点103~105℃)的流程如下，下列说法正确的是 A．“蒸馏”时可用水浴加热 B．“操作1”名称为萃取分液 C．“洗涤2”中5%溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质 D．“反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇 4．（2025·福建·模拟预测）实验室可以通过以下反应和操作制取肉桂酸： 已知：苯甲醛、肉桂酸均难溶于水，苯甲醛的熔点，肉桂酸的熔点，乙酸酐易水解。 操作：①将苯甲醛乙酸酐混合加热回流 ②向回流后的混合液中加入溶液调节溶液至碱性 ③将“②”中溶液装入下图的Ⅱ装置中，并通入水蒸气，Ⅲ中收集到苯甲醛和水 ④……，得到纯净的肉桂酸。 下列有关说法错误的是 A．肉柱酸的产率为 B．回流过程中可能有气泡产生 C．操作③结束时，应先打开弹簧夹再移去热源 D．向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品 5．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）苯甲酸乙酯(无色液体，难溶于水，沸点213℃)天然存在于桃、菠萝、红茶中，稍有水果气味，常用于配制香精和人造精油，也可用作食品添加剂。在环己烷中通过反应+(足量) +H2O制备，实验室中的反应装置如图所示： 已知：环己烷沸点为80.8℃，可与水形成共沸物，其混合物沸点为62.1℃。 下列说法不正确的是 A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．实验时最好采用水浴加热，且冷却水应从b口流出 C．实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷 D．当分水器内下层液体高度不再发生变化时，实验结束，即可停止加热 6．（22-23高二下·北京丰台·期末）下列实验方案能达到相应目的的是 A．制备乙烯并检验 B．实验室制乙酸乙酯 C．检验溴乙烷水解产物中含有Br D．证明酸性：碳酸>苯酚 A．A B．B C．C D．D 7．（23-24高二下·湖北·期中）进行有机化合物组成、结构、性质和应用的研究，首先要获得纯净的有机化合物。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如下： 已知：苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。下列说法正确的是 A．饱和溶液可用NaOH溶液代替 B．操作a为蒸馏，操作c为重结晶 C．操作b需用到球形冷凝管 D．通过该流程可知苯甲酸钠比苯甲酸在水中的溶解度大 8．（2024·山东淄博·三模）实验室制备乙酸异戊酯（沸点142℃）的原理及装置如图，利用环己烷—水的共沸体系（沸点69℃）带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷（沸点81℃）。下列说法错误的是 A．锥形瓶中会出现分层现象 B．共沸体系带水促使反应正向进行 C．根据带出水的体积可估算反应进度 D．反应时水浴温度需严格控制在69℃ 9．（23-24高二下·北京朝阳·期末）以浓硫酸为催化剂，乙醇、乙酸反应制备乙酸乙酯的装置如下： 实验过程中，下列操作能达到实验目的的是 A．混合乙醇、浓硫酸 B．向a中加入碎瓷片 实验结束后取下试管b，上下振荡 C．吸收乙酸乙醇 D．分离出b中乙酸乙酯 A．A B．B C．C D．D 10．（23-24高二下·河南焦作·期末）异戊酸异戊酯()常用于调制苹果、香蕉、桃等果香型香精。某实验小组制备异戊酸异戊酯的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)。 相关数据如表所示： 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 在水中的溶解性 异戊醇 88 0.8 131 微溶 异戊酸 102 0.9 176.5 易溶 异戊酸异戊酯 172 0.8 192 难溶 实验步骤如下： 在图1的三颈烧瓶中加入24.0g异戊醇、20.4g异戊酸、22mL浓硫酸和2~3片碎瓷片，缓慢加热，回流1h，反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤。分出的产物加入少量无水MgSO4固体除去异戊酸异戊酯中的水，静置片刻，过滤除去MgSO4固体。利用图2进行蒸馏纯化，收集192℃馏分，得到异戊酸异戊酯23.5g。 请回答下列问题： (1)仪器A的名称是 ，其中冷凝水的出水口为 (填“m”或“n”)口。 (2)实验室混合溶液的具体操作为：应将 (填“异戊醇和异戊酸混合液”或“浓硫酸”)缓缓加入另一液体中，边混合边搅拌。 (3)洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后 ，使水层从下口恰好流出后关闭活塞。 (4)饱和碳酸钠溶液洗涤的主要目的是 ，第二次水洗的主要目的是 。 (5)图2中温度计的水银球应位于 点(填“a”或“b”)。 (6)本实验中产品的产率是 %(结果保留三位有效数字)。 11．（2024·福建龙岩·一模）实验室用苯甲醇钠做催化剂，以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理及部分物质的性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度/g·cm-3 苯甲醇 -15.9 204.7 可溶于水 1.01 苯甲醛 -56.6 179 微溶于水 1.01 苯甲酸苯甲酯 21 323 不溶于水 1.12 苯甲酸 122.4 249.2 不溶于水 1.32 已知：RO-极易结合H+转化为ROH． 回答以下问题： 步骤Ⅰ 制备苯甲醇钠 按图1所示装置，在圆底烧瓶中依次加入磁转子、苯甲醇(7.0 g，0.065 mol)、金属钠(0.3 g，0.013 mol)。开启搅拌，使反应在微热状态下进行，反应结束后，撤去热源，冷却至室温。 (1)表明反应已经完成的现象是 。 (2)装置A的作用是 。 步骤Ⅱ 制备苯甲酸苯甲酯 制备装置如图2所示(加热及夹持装置已略去)。在四口烧瓶中加入苯甲醛(45.4 g，0.428 mol)，使整个反应体系恒温在50℃。通过恒压滴液漏斗缓慢滴加苯甲醇钠(30 min内滴加完毕)后保温1 h。 (3)本实验中制取苯甲酸苯甲酯的化学反应方程式为 。 (4)久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，如果不除去将大大降低反应速率，原因是 ；除去苯甲醛中少量苯甲酸的实验方法是 。 (5)装置中能起到减少反应物挥发作用的仪器名称为 。 步骤Ⅲ 分离提纯产品 待体系冷却至室温，加入20 mL水，搅拌10 min，收集有机相，再用20mL蒸馏水洗涤有机相，经无水硫酸钠干燥后，蒸馏，弃去开始时收集的馏分，再调高电加热套的电压，收集205-207℃的馏分，得31.5 g无色粘稠液体。 (6)收集的有机相用蒸馏水洗涤目的是 ，该操作在 (填仪器名称)中进行。 (7)步骤Ⅲ中蒸馏是在 (填“常压”或“减压”)下进行的。 (8)本实验的产率 (计算结果保留一位小数)。 12．（22-23高二下·江苏连云港·期中）有机反应一般速率较小，副反应多，产物复杂。 (1)常见的有机反应装置示意图，如图所示：    ①实验室用乙醇制乙烯，应选择装置 (填图中字母序号)。 ②装置C可以做乙醛的银镜反应实验，该反应的化学方程式为 。 ③实验室可用装置B或D制乙酸乙酯，下列有关说法正确的是 (填字母序号)。 a.装置B试管内需加入的试剂是乙醇和乙酸 b.装置B制得的乙酸乙酯可以用盛有饱和碳酸钠溶液的试管收集 c.装置D可使反应物冷凝回流，提高原料利用率 d.装置D可同时实现产物的制备和分离 (2)检验反应的产物是判断有机反应类型的主要方法。下面是关于1－溴丙烷的实验及产物检验。 步骤I：向试管中加入少量1−溴丙烷，再加入1mL5%NaOH溶液，充分振荡，观察到溶液分为两层。 步骤II：稍微加热一段时间后，冷却，静置，待液体分层后，用滴管吸取少量上层液体，移入另一支盛有试剂a的试管中，然后滴加2滴2%的AgNO3溶液。 步骤III：将下层液体取出，分离主要得到两种物质。经核磁共振氢谱验证，物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子，其个数比为1：2：2：3，物质2分子中含有三种不同化学环境的H原子，其个数比为2：2：3。 ①步骤I中，1－溴丙烷主要存在于溶液的 层(填“上”或“下”)。 ②步骤II中，试剂a为 ，加入AgNO3溶液后观察到的现象为 。 ③写出步骤III中物质2的结构简式： 。 ④综合分析上述实验，实验中主要发生的反应类型为取代反应，判断的实验依据是 。 13．（2024·全国·模拟预测）某实验小组进行酯化反应的改进，创新性地利用草酸(乙二酸)的自催化而不需外加浓硫酸即可实现草酸和1—丁醇合成草酸二丁酯。主要实验步骤如下： ①向三颈烧瓶中依次加入草酸、1—丁醇和环己烷、三颗沸石。在三颈烧瓶中间瓶口连接分水器及仪器A，搭建如图甲所示的装置(部分装置已省略)。 ②回流反应：加热，升温至溶液沸腾并回流，将温度稳定在，待分水器全部被水充满后继续回流，即可停止反应。 ③后处理：移去热源，待温度降至左右时，将反应液缓慢转移至烧杯中，边搅拌边加入溶液B直至无气泡产生，水洗，将上层油状液体转移至锥形瓶中，加入无水硫酸镁，后，用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中进行蒸馏，获得纯净的草酸二丁酯，并称重收集产物。 请回答下列问题： (1)仪器的名称为 。 (2)写出该合成反应的化学方程式： 。 (3)后处理环节中，溶液B为 ，加入无水硫酸镁的作用是 。 (4)该实验制得的草酸二丁酯的产率为 (保留3位有效数字)。 (5)该实验小组分别深入探究反应温度、带水剂(环己烷)用量对草酸二丁酯产率的影响。实验设计与结果如下。 Ⅰ.温度：在、反应时间为条件下，反应温度对酯产率的影响如图乙所示。 Ⅱ.带水剂(环己烷)用量：在、反应时间为、反应温度在内，带水剂(环己烷)用量对酯产率的影响如图丙所示。 ①在内，酯产率随温度升高而升高的主要原因是 。 ②，当在内，酯产率随着带水剂(环己烷)用量的增加而增加的原因是 。 14．（24-25高三上·山西吕梁·期中）苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为： 已知： 颜色、状态 沸点(℃) 密度/ 苯甲酸* 无色片状晶体 249 1.2659 苯甲酸乙酯 无色澄清液体 212.6 1.05 乙醇 无色澄清液体 78.3 0.7893 环己烷 无色澄清液体 80.8 0.7318 *苯甲酸在100℃会迅速升华。 实验步骤如下： ①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图1所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。 ②反应过程中，打开旋塞放出分水器中的水后，关闭旋塞，加热至反应结束。 ③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。 ④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层。加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏(装置如图2所示)，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分。 ⑤检验合格，测得产品体积为12.00mL。 (1)图1中仪器X的名称为_______；其最适宜规格为_______ (选填序号)。 A． B． C． D． (2)步骤①使用分水器不断分离除去水的目的是 。 (3)“加热回流”时，装置宜采用的加热方法是 ，反应结束的标志是 。 (4)步骤③若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是 。 (5)关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是 (选填序号)。 A．向盛有水层的分液漏斗中加入乙醚，盖好玻璃塞，将分液漏斗倒转，用力振荡 B．振荡几次后需打开分液漏斗的下口活塞放气 C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层 D．液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔 E．分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后再将上层液体由下口放出 (6)与图2中Y处连接最合适的装置为下图中的_______(选填序号)。 A． B． C． D． (7)本实验得到的苯甲酸乙酯的产率为 (结果保留3位有效数字)；若步骤③中水层未用乙醚萃取，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 15．（2025·安徽·一模）苯氧乙酸是合成除草剂、植物激素和中枢神经兴奋药的中间体。某小组设计方案制备苯氧乙酸，原理如下： 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 部分性质 苯酚 94 43 181.75 有毒，易溶于热水，易溶于乙醇 苯氧乙酸 152 约100 285 易溶于热水，难溶于冷水，溶于乙醇 氯乙酸 94.5 63 189 有毒，易溶于水，溶于乙醇 具体实验步骤如下： Ⅰ．如图1装置(部分夹持及加热装置省略)，将3.78g氯乙酸和5mL水加入100mL的三颈烧瓶中，搅拌，缓慢滴加饱和碳酸钠溶液至完全反应。 Ⅱ．加入2.82g苯酚，再滴加35%氢氧化钠溶液至pH为12，在沸水浴中加热一段时间后，补充氢氧化钠溶液，继续加热至完全反应。 Ⅲ．反应结束后，将溶液趁热转入锥形瓶中，加入浓盐酸酸化。 Ⅳ．在冰水浴中冷却析出固体，结晶完全后再进行抽滤(如图2所示)，洗涤粗产物，在60~65℃下干燥得到黄色产品，再加入活性炭，得到约3.00g白色晶体。 请回答下列问题： (1)图1仪器B名称是 ，出水口为 (填“a”或“b”)。 (2) (填“=”、“<”、“>”)，从分子结构角度解释原因： 。 (3)步骤Ⅱ中补充氢氧化钠溶液的目的是 。 (4)步骤Ⅳ中抽滤的优点是 。 A．过滤速度快 B．液体和固体分离比较完全 C．滤出的固体易干燥 (5)从环保角度分析，该实验装置存在明显不足，改进方法是 。 (6)该过程中苯氧乙酸的产率最接近___________。 A．45% B．55% C．65% D．75% 16．（2024·四川成都·模拟预测）肉桂酸乙酯具有甜橙和葡萄的香味和底蕴，香气持久，有定香作用，可用于香粉、香水、香精的制作。其合成原理如下：+CH3CH2OH+H2O。 已知：对甲苯磺酸为强酸，无氧化性。部分物质的物理性质如下： 物质名称 分子式 密度/ 沸点/℃ 溶解性 肉桂酸 1.245 300 溶于乙醇、苯，不溶于冷水 肉桂酸乙酯 1.049 271 不溶于水，溶于乙醇 乙醇 0.78 78.3 与水任意比例互溶 实验步骤： Ⅰ．加料：于100mL仪器A中加入30.0mL乙醇(约0.5mol)和11.9mL肉桂酸(约0.1mol)，再加入一定量的催化剂对甲苯磺酸，摇匀，加沸石并固定于铁架台上。 Ⅱ．加热：油浴加热至所需温度，反应2h后停止加热。 Ⅲ．减压蒸馏：将反应装置中的仪器A取下安装在精馏装置中，在利用水循环真空泵抽真空的条件下进行蒸馏，蒸出未反应的乙醇和反应生成的少量水。等到不再有冷凝液流出时，停止加热，得到含有催化剂的粗产品。 Ⅳ．除杂：在粗产品中加入10%的溶液。 Ⅴ．水洗静置：用水洗涤三次，得到淡黄色油状液体，加入无水硫酸镁后过滤，即得肉桂酸乙酯。 Ⅵ．称量：量取产品体积，经计算其质量为13.8g。部分装置如图。 回答下列问题： (1)肉桂酸乙酯中碳的杂化方式是： 。 (2)使用分水器的优点是 。 (3)仪器A的名称为 ；冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)口。 (4)油浴加热的优点为 ，本实验不使用浓硫酸作催化剂的原因为 。 (5)第Ⅳ步除杂过程中，加入10%的溶液的目的是 。 (6)无水硫酸镁的作用是 。 (7)该产品的产率为 (保留三位有效数字)。 17．（24-25高三上·四川成都·开学考试）肉桂酸(结构简式：)是合成香料、化妆品、医药和感光树脂等的重要原料。实验室可用下列反应制取肉桂酸，反应原理如图： 已知：部分试剂相关数据如表： 名称 相对分子质量 密度(g•cm-3) 熔点℃ 沸点℃ 溶解度 苯甲醛 106 1.044 -26 179 微溶于水 乙酸酐 102 1.082 -73 140 与水缓慢反应生成乙酸 肉桂酸 148 1.248 135 300 难溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇 i.合成粗品：向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、5.3g苯甲醛和6.0g乙酸酐，振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时，保持微沸状态(实验装置如图所示)。 ii.粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列步骤的操作： 回答下列问题： (1)肉桂酸的反式结构是 。 (2)仪器a的名称是 ，a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是 。 (3)用无水K2CO3代替无水CH3COONa，可缩短反应时间，K2CO3的作用是 。 (4)粗品精制步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式是 。 (5)粗品精制检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是：取粗产品于试管中，加水溶解，滴NaOH溶液将溶液调至碱性， (填操作及现象)。 (6)粗品精制步骤②中操作a的名称是 。 (7)若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是 。 18．（23-24高一下·浙江绍兴·期中）下图为实验室制取乙酸乙酯的装置。请回答： (1)检验该装置气密性的方法是 。 (2)浓硫酸的作用是 。 (3)下列有关该实验的说法中，正确的是___________。 A．向a试管中加入沸石，其作用是防止加热时液体暴沸 B．饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸 C．乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体 D．若原料为CH3COOH和CH3CH218OH，则乙酸乙酯中不含18O (4)实验结束后，从试管b中获得乙酸乙酯的实验方法是 。 19．（23-24高二下·四川内江·期末）苯甲酸甲酯常用作有机合成中间体、溶剂、食品保鲜剂等，可利用苯甲酸和甲醇在下图所示装置中制得。相关物质的物理性质见下表： 苯甲酸 甲醇 苯甲酸甲酯 相对分子质量 122 32 136 熔点/℃ 122 -93.9 -12.3 沸点/℃ 249 65 199.6 反应密度/(g/cm3) 1.2659 0.792 1.0888 水溶性 0.17g(25℃)、0.95g(50℃) 易溶 难溶 回答下列问题： Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品 在圆底烧瓶中加入18.3g苯甲酸()和19.2g甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热75min，获得苯甲酸甲酯粗产品。 (1)仪器X的名称是 ；加入沸石的作用是 。 (2)写出该实验中制取苯甲酸甲酯的化学方程式 。 (3)实验中需使用过量的甲醇，其目的是 。 Ⅱ．粗产品的精制 苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制： (4)蒸馏时，温度应控制在 ℃左右；操作a的名称是 。 (5)实验制得苯甲酸甲酯精制品13.2g，则本实验中苯甲酸甲酯的产率为 %(结果保留三位有效数字)。 Ⅲ．探究苯甲酸甲酯的碱性水解并回收苯甲酸(装置如下图) (6)能说明i装置中反应基本完全的现象是 。 (7)完成步骤③适宜采用的方法是 (填字母标号)。 a．常温过滤    b．趁热过滤    c．蒸发    d．分液 20．（24-25高三上·河南·阶段练习）某实验小组为实现乙酸异戊酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： ①向25烧瓶中分别加入异戊醇、冰醋酸、1.5g固体及滴1%甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 ②加热回流60min后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 ③冷却后，向烧瓶中缓慢加入5%溶液至无逸出，用5%溶液洗涤至水溶液呈碱性为止，最后，用5mL饱和食盐水洗涤，分离出有机相。 ④有机相洗涤后，加入1g无水，过滤。 ⑤蒸馏滤液，收集138~143℃馏分，得4.5g产品(乙酸异戊酯)。色谱测得产品纯度为98%。(已知：乙酸异戊酯的沸点为142.5℃) 回答下列问题： (1)乙酸乙酯的制备实验中常采用过量的乙醇，而本实验采用过量的乙酸，原因是 (任答一条)；本实验用替代浓硫酸，其优点是 (任答一条)。 (2)变色硅胶的颜色变化可指示反应进程，变色硅胶的作用还有___________(填标号)。 A．增大平衡常数 B．提高产品的产率 C．提高正反应速率 D．防止暴沸 (3)使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点除无须分离外，还有 。 (4)用5%的溶液洗涤至水溶液呈碱性，测量溶液至碱性的操作方法是 ；完成步骤③和④不需要选用的仪器是 (填标号)。 (5)本实验中乙酸异戊酯的产率约为 (精确至0.1%)。 (6)若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 乙酸乙酯的制备实验及拓展 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1. 乙酸乙酯的制备 原理 装置 特点 可逆反应；浓硫酸作催化剂和吸水剂(有SO2生成时，浓硫酸还体现强氧化性) 注意事项 ①加入试剂的顺序：将浓硫酸缓慢加入乙醇中，搅拌均匀，再加入乙酸； ②导气管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上； ③饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、降低乙醇在乙酸乙酯中的溶解度； 注意：不能用NaOH溶液替换饱和Na2CO3溶液 2．实验室制备乙酸乙酯等的常见装置 其中A、B、C、F、G五种装置可归为一类，只需将饱和Na2CO3溶液分液即可得到乙酸乙酯。五种装置中属A、F装置效率最高。D、E可归为另一类(D、E分别是出现在高考中制备乙酸异戊酯、乙酸丁酯的实验装置)。G装置可边加热边滴加乙醇，以提高反应物转化率。 3．乙酸乙酯粗产品的纯化 在馏出液中加入饱和Na2CO3溶液，直至不再产生气泡，用pH试纸检验酯层呈中性为止。将中和后的混合液移入分液漏斗，静置，分出水层。留在分液漏斗中的粗酯先用与其体积相当的饱和食盐水洗涤，而后用饱和CaCl2溶液洗涤。粗酯自分液漏斗上口倒入锥形瓶中，用无水硫酸镁干燥约半小时。 【例1】（2024·山东聊城·三模）乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下： (乙酰乙酸乙酯) 相对分子质量 沸点/℃ 乙醇 46 78 乙酸乙酯 88 77 乙酰乙酸乙酯 130 180.4 实验步骤： ⅰ．向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化，回流下搅拌5～6min，使其分散成小钠珠。静置冷却后，用倾析法除去上层液体。 ⅱ．迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应。 ⅲ．向反应后的体系中加入3mL乙醇，过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性，再向其中加入饱和食盐水，分液。向有机层加入无水Na2SO4，过滤，蒸馏，收集到目标馏分10.4g。根据上述实验，下列说法不正确的是 A．步骤ⅰ中，细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠 B．步骤ⅱ中，B处仪器应为球形冷凝管 C．步骤ⅲ中，分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出 D．步骤ⅲ中，蒸馏收集目标馏分时，温度计示数控制在180.4℃ 【答案】C 【分析】本题为实验室制备乙酰乙酸乙酯的实验操作，向向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯，加热使钠熔化，回流下搅拌5～6min，使其分散成小钠珠，静置冷却后，用倾析法除去上层液体，迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应，向反应后的体系中加入3mL乙醇，过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性，再向其中加入饱和食盐水，分液。向有机层加入无水Na2SO4，过滤，蒸馏，收集到目标馏分10.4g，蒸馏分离得到乙酰乙酸乙酯，通过定量分析可测量其产率，据此分析解题。 【解析】A．由题干信息可知，步骤ⅰ中，细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠，以增大固液反应物的接触面积，加快反应速率，同时可以防止因钠过于聚集成大颗粒而引发副反应，A正确； B．由题干信息状况，步骤ⅱ中冷凝管的作用为冷凝回流，为了保证冷凝效果，B处仪器应为球形冷凝管，B正确； C．已知低级酯的密度小于水，即乙酰乙酸乙酯的密度比饱和食盐水小，故步骤ⅲ中，分液时乙酰乙酸乙酯粗品在上层，应从上口倒出，C错误； D．由题干数据可知，乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃，故步骤ⅲ中，蒸馏收集目标馏分时，温度计示数控制在180.4℃，D正确； 故答案为：C。 【例2】（2024·山东淄博·三模）实验室制备乙酸异戊酯（沸点142℃）的原理及装置如图，利用环己烷—水的共沸体系（沸点69℃）带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷（沸点81℃）。下列说法错误的是 A．锥形瓶中会出现分层现象 B．共沸体系带水促使反应正向进行 C．根据带出水的体积可估算反应进度 D．反应时水浴温度需严格控制在69℃ 【答案】D 【解析】A．锥形瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象，故A正确； B．由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，故B正确； C．根据投料量，可估计生成水的体积，所以可根据带出水的体积估算反应进度，故C正确； D．反应产品的沸点为142℃，环己烷的沸点是81℃，环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃，可以温度可以控制在69℃～81℃之间，不需要严格控制在69℃，故D错误； 答案选D。 【例3】（22-23高二下·新疆省直辖县级单位·阶段练习）某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图)，以环己醇制备环己烯 已知：      密度(g/cm3) 熔点(℃) 沸点(℃) 溶解性 环己醇 0.96 25 161 能溶于水 环己烯 0.81 -103 83 难溶于水 (1)制备粗品 将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。 ①导管B除了导气外还具有的作用是 。②试管C置于冰水浴中的目的是 。 (2)制备精品 ①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在 层(填上或下)，分液后用 (填入编号)洗涤。 a．KMnO4溶液    b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液 ②再将环己烯按图装置蒸馏，收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是 。    a．蒸馏时从70℃开始收集产品 b．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出 c．环己醇实际用量多了 (3)以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是 。 a．用酸性高锰酸钾溶液     b．用金属钠     c．测定沸点 【答案】(1) 冷凝 防止环己烯挥发 (2) 上 c b (3)bc 【分析】本题重点考查环己烯的制备，有实验室制取乙酸乙酯类比制取环己烯，从区别粗品考查实验装置的作用，从已知的信息结合实验操作考查环己烯的物理性质以及除杂，进而分析实验结果产生的原因，最后借由粗品与精品的区分考查环己醇和环己烯的性质。 【解析】（1）①导气管B的作用除了导气之外还有的作用是利用空气将挥发出的环己醇冷凝，故答案为冷凝。 ②由于环己烯的沸点较低，为使环己烯液化，减少损失，将试管C放入冰水浴中,故试管C置于冰水浴中的目的为防止环己烯挥发；故答案为防止环己烯挥发。 （2）①由图表可知环己烯的密度小于水，所以环己烯应该位于上层；故答案为上层；KMnO4溶液能够氧化环己烯，稀硫酸无法除去酸性杂质，所以选Na2CO3溶液，故答案为c。 ②环己烯的精品产量低于理论产量，说明里面有其他杂质，在该实验中，最有可能的是环己醇随着环己烯一起经过导管进入试管C中，故答案为b。 （3）环己烯粗品中的主要杂质为环己醇，KMnO4既能氧化环己醇也能氧化环己烯，无法区分环己醇和环己烯；金属钠可以和环己醇中的羟基反应，不能与环己烯反应，故能；由图表可知环己醇和环己烯沸点差异较大，环己醇的沸点高于环己烯，故可以用测沸点的方式区分是否为环己烯粗品；故答案为bc。 【点睛】本题重点为环己烯和环己醇的性质，重点在于熟记羟基与碳碳双键性质的不同，羟基和碳碳双键均易被氧化，羟基可以与金属钠反应而碳碳双键不能。 1．（23-24高二下·北京通州·期末）用下图装置制备、收集乙酸乙酯，并探究乙酸乙酯的性质。下列关于实验的说法不正确的是 A．实验一：加热试管a，试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致 B．实验一：试管b中加入的是饱和NaOH溶液，其作用是除去乙酸乙酯中的杂质 C．实验二：可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别 D．实验二：为加快反应速率，可以把三支试管都放入70～80℃的水浴里加热 【答案】B 【分析】实验一：加热试管a中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。因乙酸乙醇易挥发，和乙酸乙酯进入试管b溶液中，试管b中加入的是饱和碳酸钠溶液，其作用是除去乙酸乙酯中的杂质。实验二中乙酸乙酯难溶于水密度比水小，在水中分层且在上层，酸性条件下部分水解，碱性条件下完全水解。 【解析】A．实验一：加热试管a中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯气体经长导管冷却呈液体，乙酸乙酯不溶于水密度比水小，在试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致，故A正确； B．试管b中加入的是饱和碳酸钠溶液，其作用是除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇，故B错误； C．实验二：乙酸乙酯难溶于水密度比水小，在水中分层且在上层，酸性条件下部分水解，碱性条件下完全水解，可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别，故C正确； D．升高温度，加快反应速率，因此实验二可以把三支试管都放入70～80℃的水浴里加热加快反应速率，故D正确； 故答案为：B 2．（2024高三·全国·专题练习）已知苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚­环己烷­水共沸物”的沸点为62.1℃。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示。下列说法错误的是 A．操作a所使用的主要玻璃仪器为分液漏斗和烧杯 B．操作c为重结晶 C．无水MgSO4和饱和碳酸钠溶液的作用相同 D．该流程中苯甲酸先转化为苯甲酸钠，后转化为苯甲酸 【答案】C 【分析】由题给流程可知，向混合物中加入饱和碳酸钠溶液，将苯甲酸转化为苯甲酸钠，分液得到含有苯甲酸乙酯、环己烷的有机相和含有苯甲酸钠的水相；向水相中加入乙醚，萃取水相中的苯甲酸乙酯和环己烷，分液得到有机相和萃取液；两次分液得到的有机相混合得到有机相Ⅰ，有机相Ⅰ经蒸馏得到共沸物和有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入无水硫酸镁除去水分，干燥有机相，过滤、蒸馏得到苯甲酸乙酯；向萃取液中加入稀硫酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，过滤得到苯甲酸粗品，经重结晶得到苯甲酸。 【解析】A．操作a为分液，分液所使用的主要玻璃仪器为分液漏斗和烧杯，A项正确； B．根据分析可知，操作c为重结晶，B项正确； C．加入无水硫酸镁的作用是除去水分，干燥有机相Ⅱ，饱和碳酸钠的作用是将苯甲酸转化为苯甲酸钠，使其进入水相与有机相分离，二者作用不同，C项错误； D．该流程中苯甲酸先与饱和碳酸钠溶液反应转化为苯甲酸钠，苯甲酸钠再与稀硫酸反应转化为苯甲酸，D项正确； 答案选C。 3．（2024·辽宁·二模）实验室制备丙炔酸甲酯(，沸点103~105℃)的流程如下，下列说法正确的是 A．“蒸馏”时可用水浴加热 B．“操作1”名称为萃取分液 C．“洗涤2”中5%溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质 D．“反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇 【答案】C 【分析】在反应瓶中，加入丙炔酸和甲醇，其中甲醇过量可促进酯化反应正向进行，提高丙炔酸的转化率，反应后的混合液中加入饱和食盐水，分液分离出有机相，分别用5%的碳酸钠溶液、水洗涤可以除去未反应完的丙炔酸和无机盐，有机相不溶于水，可用分液的方式分离出来，有机相经过无水硫酸钠干燥、过滤、蒸馏即可得到丙炔酸甲酯，据此分析解题。 【解析】A．丙炔酸甲酯的沸点为103~105℃，蒸馏时不能用水浴加热，故A错误； B．操作1为有机相用无水硫酸钠除水，除去水后硫酸钠为固态晶体，用过滤分离，故B错误； C．经食盐水洗涤后的有机相含有少量丙炔酸和硫酸等酸性杂质，碳酸钠除去酸性杂质，故C正确； D．溶液混合时，应将密度大的溶液加入密度小的溶液中，酯化反应药品添加顺序为醇、浓硫酸、有机酸，故D错误； 故选：C。 4．（2025·福建·模拟预测）实验室可以通过以下反应和操作制取肉桂酸： 已知：苯甲醛、肉桂酸均难溶于水，苯甲醛的熔点，肉桂酸的熔点，乙酸酐易水解。 操作：①将苯甲醛乙酸酐混合加热回流 ②向回流后的混合液中加入溶液调节溶液至碱性 ③将“②”中溶液装入下图的Ⅱ装置中，并通入水蒸气，Ⅲ中收集到苯甲醛和水 ④……，得到纯净的肉桂酸。 下列有关说法错误的是 A．肉柱酸的产率为 B．回流过程中可能有气泡产生 C．操作③结束时，应先打开弹簧夹再移去热源 D．向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品 【答案】A 【分析】将一定量苯甲醛、乙酸酐、K2CO3混合加热回流0.5h；向回流后的混合液中加入K2CO3溶液调节溶液至碱性，将肉桂酸、乙酸、乙酸酐等转化为盐；通入水蒸气进行蒸馏，收集苯甲醛；将蒸馏后剩余溶液中加入酸，重新生成肉桂酸等，肉桂酸难溶于水，过滤后洗涤、干燥，便可获得肉桂酸。 【解析】A．5.3g苯甲醛的物质的量为0.05mol，6.12g乙酸酐的物质的量为0.06mol，理论上生成肉桂酸的物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×148g/mol=7.4g，则肉桂酸的产率为≈83.8%，A错误； B．回流过程中生成的乙酸和肉桂酸与碳酸钾可能反应生成二氧化碳气体，因此可能产生气泡，B正确； C．操作③结束时，为防止发生倒吸，应先打开弹簧夹使系统与大气相通，再移去热源，C正确； D．向Ⅱ中残余溶液中加入盐酸酸化，使肉桂酸钾转化为肉桂酸，肉桂酸难溶于水，生成沉淀，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品，D正确； 故选A。 5．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）苯甲酸乙酯(无色液体，难溶于水，沸点213℃)天然存在于桃、菠萝、红茶中，稍有水果气味，常用于配制香精和人造精油，也可用作食品添加剂。在环己烷中通过反应+(足量) +H2O制备，实验室中的反应装置如图所示： 已知：环己烷沸点为80.8℃，可与水形成共沸物，其混合物沸点为62.1℃。 下列说法不正确的是 A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．实验时最好采用水浴加热，且冷却水应从b口流出 C．实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷 D．当分水器内下层液体高度不再发生变化时，实验结束，即可停止加热 【答案】C 【分析】根据已知信息“环己烷沸点为80.8℃，可与乙醇和水形成共沸物，其混合物沸点为62.1℃”所以环己烷在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，则该反应需控制温度进行加热回流，合成反应中，分水器中会出现分层现象，上层是油状物，下层是水，当油层液面高于支管口时，油层会沿着支管口流回烧瓶，以达到反应物冷凝回流； 【解析】A．由分析可知，在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，A正确； B．由分析可知，最好采用水浴加热的方式，冷凝管的冷凝水应该下进上出，即从a口流入，b口流出，B正确； C．实验时应依次向圆底烧瓶中加碎瓷片、苯甲酸、无水乙醇、环己烷，搅拌后再加入浓硫酸，C错误； D．据分析可知，当分水器内下层液体高度不再发生变化时，反应体系不再生成水，实验结束，即可停止加热，D正确； 故选C。 6．（22-23高二下·北京丰台·期末）下列实验方案能达到相应目的的是 A．制备乙烯并检验 B．实验室制乙酸乙酯 C．检验溴乙烷水解产物中含有Br D．证明酸性：碳酸>苯酚 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．该反应有副产物二氧化硫生成，二氧化硫能使溴水褪色，干扰乙烯与溴水的反应，故A错误； B．制备乙酸乙酯，因乙醇易溶于水，乙酸与碳酸钠反应，导管不能插入液面以下，以防止倒吸，故B错误； C．溴乙烷水解液呈碱性，先加硝酸至溶液呈酸性，再加硝酸银溶液可检验水溶液中是否含Br，故C正确； D．浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中含有HCl，盐酸也能和苯酚钠溶液反应生成苯酚，而影响碳酸和苯酚钠的反应，故D错误； 故选C。 7．（23-24高二下·湖北·期中）进行有机化合物组成、结构、性质和应用的研究，首先要获得纯净的有机化合物。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如下： 已知：苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃，“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。下列说法正确的是 A．饱和溶液可用NaOH溶液代替 B．操作a为蒸馏，操作c为重结晶 C．操作b需用到球形冷凝管 D．通过该流程可知苯甲酸钠比苯甲酸在水中的溶解度大 【答案】D 【分析】加入饱和碳酸钠溶液，与苯甲酸反应生成苯甲酸钠进入水相1，苯甲酸乙酯和环己烷进入有机相1，用乙醚萃取水相1，有机相与有机相1混合，水相2中加入硫酸，过滤得到苯甲酸粗品，重结晶得到苯甲酸，有机相1经过蒸馏得到乙醚-环己烷-水共沸物以及有机相2，加入无水硫酸镁干燥得到苯甲酸乙酯。 【解析】A．NaOH溶液与苯甲酸乙酯发生反应，所以不能用NaOH溶液代替饱和溶液，A错误； B．根据分析知，操作a为分液，操作c为重结晶，B错误； C．操作b是蒸馏，需用到直形冷凝管，不能用球形冷凝管，C错误； D．根据流程知，苯甲酸钠在水相1与2中，加入硫酸后，过滤得到苯甲酸粗品，则苯甲酸钠比苯甲酸在水中的溶解度大，D正确； 故选D。 8．（2024·山东淄博·三模）实验室制备乙酸异戊酯（沸点142℃）的原理及装置如图，利用环己烷—水的共沸体系（沸点69℃）带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷（沸点81℃）。下列说法错误的是 A．锥形瓶中会出现分层现象 B．共沸体系带水促使反应正向进行 C．根据带出水的体积可估算反应进度 D．反应时水浴温度需严格控制在69℃ 【答案】D 【解析】A．锥形瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象，故A正确； B．由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，故B正确； C．根据投料量，可估计生成水的体积，所以可根据带出水的体积估算反应进度，故C正确； D．反应产品的沸点为142℃，环己烷的沸点是81℃，环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃，可以温度可以控制在69℃～81℃之间，不需要严格控制在69℃，故D错误； 答案选D。 9．（23-24高二下·北京朝阳·期末）以浓硫酸为催化剂，乙醇、乙酸反应制备乙酸乙酯的装置如下： 实验过程中，下列操作能达到实验目的的是 A．混合乙醇、浓硫酸 B．向a中加入碎瓷片 实验结束后取下试管b，上下振荡 C．吸收乙酸乙醇 D．分离出b中乙酸乙酯 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．由于浓硫酸的密度大于乙醇，且浓硫酸稀释放出大量的热，故需将浓硫酸倒入乙醇中并用玻璃棒搅拌以防止暴沸，A错误； B．碎瓷片的作用是防止液体在加热时暴沸，确保实验过程的安全和稳定，B正确； C．震荡操作时用手指拿住试管用腕摆动，不能上下震荡，C错误； D．乙酸乙酯的密度比水小，因此在上层，通过分液的方法可以将乙酸乙酯和水溶液分离，使用的仪器是分液漏斗，下层液体先从下口放出，再将上层液体从上口倒出，D错误； 故选B。 10．（23-24高二下·河南焦作·期末）异戊酸异戊酯()常用于调制苹果、香蕉、桃等果香型香精。某实验小组制备异戊酸异戊酯的实验装置如图所示(夹持、加热装置略)。 相关数据如表所示： 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 在水中的溶解性 异戊醇 88 0.8 131 微溶 异戊酸 102 0.9 176.5 易溶 异戊酸异戊酯 172 0.8 192 难溶 实验步骤如下： 在图1的三颈烧瓶中加入24.0g异戊醇、20.4g异戊酸、22mL浓硫酸和2~3片碎瓷片，缓慢加热，回流1h，反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤。分出的产物加入少量无水MgSO4固体除去异戊酸异戊酯中的水，静置片刻，过滤除去MgSO4固体。利用图2进行蒸馏纯化，收集192℃馏分，得到异戊酸异戊酯23.5g。 请回答下列问题： (1)仪器A的名称是 ，其中冷凝水的出水口为 (填“m”或“n”)口。 (2)实验室混合溶液的具体操作为：应将 (填“异戊醇和异戊酸混合液”或“浓硫酸”)缓缓加入另一液体中，边混合边搅拌。 (3)洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后 ，使水层从下口恰好流出后关闭活塞。 (4)饱和碳酸钠溶液洗涤的主要目的是 ，第二次水洗的主要目的是 。 (5)图2中温度计的水银球应位于 点(填“a”或“b”)。 (6)本实验中产品的产率是 %(结果保留三位有效数字)。 【答案】(1) 球形冷凝管 n (2)浓硫酸 (3)依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物 (4) 除掉硫酸和异戊酸 洗掉碳酸氢钠 (5)b (6) 【解析】（1）仪器甲的名称是球形冷凝管，其中冷凝水应下口进，上口出，冷凝水的出水口为n，答案：球形冷凝管、n； （2）实验室混合溶液的具体操作为浓硫酸加入到异戊醇和异戊酸混合液中，并边混合，边搅拌，答案：浓硫酸； （3）洗涤操作的主要过程：将洗涤剂与不纯的产物混合于分液漏斗中，然后依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物，使水层从下口恰好流出后关闭活塞，答案：依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水没过产物； （4）在洗涤操作中，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的主要目的是除掉硫酸和异戊酸，第二次水洗的主要目的是洗掉加入的碳酸氢钠，答案：除掉硫酸和异戊酸、洗掉碳酸氢钠； （5）温度计的作用是收集192℃的馏分，所以图2中温度计的水银球应位于b处，答案：b； （6）异戊酸的物质的量为，异戊醇的物质的量为，二者发生酯化反应时物质的量的比是1：1，可见异戊醇过量，反应制取得到的异戊酸异戊酯要以不足量的异戊酸为标准计算，其理论上制取得到0.1 mol的异戊酸异戊酯，理论产量为m(异戊酸异戊酯)=0.2mol×172 g/mol=34.4g，实际产量为23.5g，故其产率为，答案：。 11．（2024·福建龙岩·一模）实验室用苯甲醇钠做催化剂，以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理及部分物质的性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 密度/g·cm-3 苯甲醇 -15.9 204.7 可溶于水 1.01 苯甲醛 -56.6 179 微溶于水 1.01 苯甲酸苯甲酯 21 323 不溶于水 1.12 苯甲酸 122.4 249.2 不溶于水 1.32 已知：RO-极易结合H+转化为ROH． 回答以下问题： 步骤Ⅰ 制备苯甲醇钠 按图1所示装置，在圆底烧瓶中依次加入磁转子、苯甲醇(7.0 g，0.065 mol)、金属钠(0.3 g，0.013 mol)。开启搅拌，使反应在微热状态下进行，反应结束后，撤去热源，冷却至室温。 (1)表明反应已经完成的现象是 。 (2)装置A的作用是 。 步骤Ⅱ 制备苯甲酸苯甲酯 制备装置如图2所示(加热及夹持装置已略去)。在四口烧瓶中加入苯甲醛(45.4 g，0.428 mol)，使整个反应体系恒温在50℃。通过恒压滴液漏斗缓慢滴加苯甲醇钠(30 min内滴加完毕)后保温1 h。 (3)本实验中制取苯甲酸苯甲酯的化学反应方程式为 。 (4)久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，如果不除去将大大降低反应速率，原因是 ；除去苯甲醛中少量苯甲酸的实验方法是 。 (5)装置中能起到减少反应物挥发作用的仪器名称为 。 步骤Ⅲ 分离提纯产品 待体系冷却至室温，加入20 mL水，搅拌10 min，收集有机相，再用20mL蒸馏水洗涤有机相，经无水硫酸钠干燥后，蒸馏，弃去开始时收集的馏分，再调高电加热套的电压，收集205-207℃的馏分，得31.5 g无色粘稠液体。 (6)收集的有机相用蒸馏水洗涤目的是 ，该操作在 (填仪器名称)中进行。 (7)步骤Ⅲ中蒸馏是在 (填“常压”或“减压”)下进行的。 (8)本实验的产率 (计算结果保留一位小数)。 【答案】(1)圆底烧瓶中的金属钠消失(或不再产生气泡) (2)防止水蒸气等进入装置发生副反应 (3)2 (4) 苯甲酸使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效 蒸馏 (5)球形冷凝管 (6) 除去产物中的苯甲醛和苯甲醇 分液漏斗 (7)减压 (8)69.4% 【分析】根据题干可知，本题中苯甲醇钠做催化剂，苯甲醛为原料，产物为苯甲酸苯甲酯，产物不溶于水，密度比水大，据此作答。 【解析】（1） 步骤Ⅰ为制备苯甲醇钠，加入苯甲醇(7.0 g，0.065 mol)、金属钠(0.3 g，0.013 mol) ，发生的反应为：2+2Na→2+H2，可知加入的苯甲醇量多，因此金属钠可以被消耗完，当观察到圆底烧瓶中的金属钠消失或不再产生气泡时表明反应已经完成，故答案为：圆底烧瓶中的金属钠消失(或不再产生气泡)。 （2）装置A的作用是防止水蒸气等进入装置发生副反应，故答案为：防止水蒸气等进入装置发生副反应。 （3） 步骤Ⅱ为制备苯甲酸苯甲酯，苯甲醇钠做催化剂，苯甲醛为原料，发生的反应为：2，故答案为：：2。 （4）由于RO-极易结合H+转化为ROH，久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，苯甲酸会使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效；观察题中所给的物理数据可知，两者在水中溶解度小，但是沸点差异较大，因此除去苯甲醛中少量苯甲酸的实验方法是蒸馏，故答案为：苯甲酸使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效；蒸馏。 （5）观察图中装置，反应物球形冷凝管进行冷凝回流，可以减少反应物挥发，因此装置中能起到减少反应物挥发作用的仪器名称为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管。 （6）反应后的收集的有机相中含有苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯，根据题中所给物理性质可知苯甲酸苯甲酯不溶于水，因此用蒸馏水洗涤目的是除去产物中的苯甲醛和苯甲醇，分离互不相溶的液体的方法是分液，使用仪器为分液漏斗，故答案为：除去产物中的苯甲醛和苯甲醇；分液漏斗。 （7）产物苯甲酸苯甲酯的沸点是323℃，但收集的是205-207℃的馏分，而减压蒸馏可以降低压强，降低沸点，节约能源，因此是减压蒸馏，故答案为：减压。 （8） 已知加入苯甲醛为0.428 mol，根据反应2，可知理论上生成的苯甲酸苯甲酯也为0.214 mol，即理论上生成的质量为，产率=，故答案为：69.4%。 12．（22-23高二下·江苏连云港·期中）有机反应一般速率较小，副反应多，产物复杂。 (1)常见的有机反应装置示意图，如图所示：    ①实验室用乙醇制乙烯，应选择装置 (填图中字母序号)。 ②装置C可以做乙醛的银镜反应实验，该反应的化学方程式为 。 ③实验室可用装置B或D制乙酸乙酯，下列有关说法正确的是 (填字母序号)。 a.装置B试管内需加入的试剂是乙醇和乙酸 b.装置B制得的乙酸乙酯可以用盛有饱和碳酸钠溶液的试管收集 c.装置D可使反应物冷凝回流，提高原料利用率 d.装置D可同时实现产物的制备和分离 (2)检验反应的产物是判断有机反应类型的主要方法。下面是关于1－溴丙烷的实验及产物检验。 步骤I：向试管中加入少量1−溴丙烷，再加入1mL5%NaOH溶液，充分振荡，观察到溶液分为两层。 步骤II：稍微加热一段时间后，冷却，静置，待液体分层后，用滴管吸取少量上层液体，移入另一支盛有试剂a的试管中，然后滴加2滴2%的AgNO3溶液。 步骤III：将下层液体取出，分离主要得到两种物质。经核磁共振氢谱验证，物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子，其个数比为1：2：2：3，物质2分子中含有三种不同化学环境的H原子，其个数比为2：2：3。 ①步骤I中，1－溴丙烷主要存在于溶液的 层(填“上”或“下”)。 ②步骤II中，试剂a为 ，加入AgNO3溶液后观察到的现象为 。 ③写出步骤III中物质2的结构简式： 。 ④综合分析上述实验，实验中主要发生的反应类型为取代反应，判断的实验依据是 。 【答案】(1) A CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O bc (2) 下 稀硝酸 有淡黄色沉淀生成 CH3CH2CH2Br 根据步骤III核磁共振氢谱分析物质1分子结构简式为CH3CH2CH2OH 【解析】（1）①实验室用乙醇制乙烯，是无水乙醇和浓硫酸在170℃温度下反应生成乙烯，温度计测溶液的温度，因此应选择装置A；故答案为：A。 ②装置C可以做乙醛的银镜反应实验，是乙醛和银氨溶液在碱性水浴加热条件下反应，因此该反应的化学方程式为CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH CH3COONH4＋3 NH3＋2Ag↓＋H2O；故答案为：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH CH3COONH4＋3 NH3＋2Ag↓＋H2O。 ③a．装置B试管内需加入的试剂是乙醇、乙酸和浓硫酸，故a错误； b．装置B制得的乙酸乙酯可以用盛有饱和碳酸钠溶液的试管收集，反应乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯溶解度，故b正确； c．装置D可使易挥发的反应物乙醇和乙酸冷凝回流，提高原料利用率，故c正确； d．装置D只能制备产物，无法实现产物的分离，故d错误； 综上所述，答案为bc。 （2）①步骤Ⅰ中，由于1−溴丙烷的密度大于水的密度，因此1−溴丙烷主要存在于溶液的下层；故答案为：下。 ②步骤Ⅱ中，主要是利用生成的产物来验证溴离子，要先将溶液调节至酸性，因此试剂a为稀硝酸， 加入AgNO3溶液后银离子和溴离子反应，因此观察到的现象为有淡黄色沉淀生成；故答案为：稀硝酸；有淡黄色沉淀生成。 ③步骤Ⅲ核磁共振氢谱分析2分子中含有三种不同化学环境的H原子，其个数比为2：2：3，说明还有部分的1−溴丙烷没有发生水解，因此根据物质步骤Ⅲ中物质2的结构简式：CH3CH2CH2Br；故答案为：CH3CH2CH2Br。 ④根据步骤Ⅲ核磁共振氢谱分析物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子，其个数比为1 ：2：2：3，其结构简式为CH3CH2CH2OH，综合分析上述实验，1−溴丙烷变为CH3CH2CH2OH，从而说明实验中主要发生的反应类型为取代反应；故答案为：根据步骤Ⅲ核磁共振氢谱分析物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子，其个数比为1 ：2：2：3，其结构简式为CH3CH2CH2OH。 13．（2024·全国·模拟预测）某实验小组进行酯化反应的改进，创新性地利用草酸(乙二酸)的自催化而不需外加浓硫酸即可实现草酸和1—丁醇合成草酸二丁酯。主要实验步骤如下： ①向三颈烧瓶中依次加入草酸、1—丁醇和环己烷、三颗沸石。在三颈烧瓶中间瓶口连接分水器及仪器A，搭建如图甲所示的装置(部分装置已省略)。 ②回流反应：加热，升温至溶液沸腾并回流，将温度稳定在，待分水器全部被水充满后继续回流，即可停止反应。 ③后处理：移去热源，待温度降至左右时，将反应液缓慢转移至烧杯中，边搅拌边加入溶液B直至无气泡产生，水洗，将上层油状液体转移至锥形瓶中，加入无水硫酸镁，后，用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中进行蒸馏，获得纯净的草酸二丁酯，并称重收集产物。 请回答下列问题： (1)仪器的名称为 。 (2)写出该合成反应的化学方程式： 。 (3)后处理环节中，溶液B为 ，加入无水硫酸镁的作用是 。 (4)该实验制得的草酸二丁酯的产率为 (保留3位有效数字)。 (5)该实验小组分别深入探究反应温度、带水剂(环己烷)用量对草酸二丁酯产率的影响。实验设计与结果如下。 Ⅰ.温度：在、反应时间为条件下，反应温度对酯产率的影响如图乙所示。 Ⅱ.带水剂(环己烷)用量：在、反应时间为、反应温度在内，带水剂(环己烷)用量对酯产率的影响如图丙所示。 ①在内，酯产率随温度升高而升高的主要原因是 。 ②，当在内，酯产率随着带水剂(环己烷)用量的增加而增加的原因是 。 【答案】(1)球形冷凝管 (2)HOOC-COOH+2+2H2O (3) 饱和碳酸钠溶液(或饱和溶液) 干燥草酸二丁酯 (4)(或0.455) (5) 在内，草酸的自催化活性随温度升高而升高，酯化反应速率加快 带水剂的作用是带出反应体系中的水分，适量带水剂的使用使酯化反应平衡正向移动，酯产率增大 【分析】本实验通过课本实验乙酸乙酯实验，创新性地利用草酸(乙二酸)的自催化而不需外加浓硫酸即可实现草酸和1—丁醇合成草酸二丁酯，而温度温度稳定在，草酸和1—丁醇会挥发，因此通过冷凝回流提高反应物的转化率，此反应为可逆反应故得到的产物中含有草酸和1—丁醇，加入碳酸钠溶液溶解乙醇，反应掉草酸，降低草酸二丁酯的溶解度，便于得到更纯净的产物，再根据题目中的图像深入探究反应温度、带水剂(环己烷)用量对草酸二丁酯产率的影响。 【解析】（1）仪器A的名称为球形冷凝管。 （2） HOOC-COOH+2+2H2O （3）饱和碳酸钠的作用是除去杂质，且降低草酸二丁酯的溶解度，有利于分层。加入无水硫酸镁的目的是除去水洗草酸二丁酯步骤中残留的少量水分，因此无水硫酸镁的作用是干燥。 （4）(4)通过(2)中反应的化学方程式，可计算出草酸二丁酯的理论产量是，即，所以草酸二丁酯的产率。 （5）①草酸的自催化活性在内随温度升高而升高，酯化反应速率加快，所以酯产率随温度升高而升高。 ②带水剂的作用是带出反应体系中的水分，适量带水剂的使用使酯化反应平衡正向移动，酯产率增大。 14．（24-25高三上·山西吕梁·期中）苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为： 已知： 颜色、状态 沸点(℃) 密度/ 苯甲酸* 无色片状晶体 249 1.2659 苯甲酸乙酯 无色澄清液体 212.6 1.05 乙醇 无色澄清液体 78.3 0.7893 环己烷 无色澄清液体 80.8 0.7318 *苯甲酸在100℃会迅速升华。 实验步骤如下： ①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷，以及4mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按如图1所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。 ②反应过程中，打开旋塞放出分水器中的水后，关闭旋塞，加热至反应结束。 ③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。 ④用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层。加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏(装置如图2所示)，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分。 ⑤检验合格，测得产品体积为12.00mL。 (1)图1中仪器X的名称为_______；其最适宜规格为_______ (选填序号)。 A． B． C． D． (2)步骤①使用分水器不断分离除去水的目的是 。 (3)“加热回流”时，装置宜采用的加热方法是 ，反应结束的标志是 。 (4)步骤③若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是 。 (5)关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是 (选填序号)。 A．向盛有水层的分液漏斗中加入乙醚，盖好玻璃塞，将分液漏斗倒转，用力振荡 B．振荡几次后需打开分液漏斗的下口活塞放气 C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层 D．液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔 E．分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后再将上层液体由下口放出 (6)与图2中Y处连接最合适的装置为下图中的_______(选填序号)。 A． B． C． D． (7)本实验得到的苯甲酸乙酯的产率为 (结果保留3位有效数字)；若步骤③中水层未用乙醚萃取，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】(1)B (2)有利于平衡不断向正反应方向移动，提高苯甲酸乙酯产率 (3) 水浴加热 分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点 (4)在苯甲酸乙酯中有未除尽的苯甲酸，加热至100℃升华 (5)ABD (6)C (7) 84.0％ 偏低 【分析】本题为实验探究题，是用苯甲酸、乙醇在环己烷的溶液中浓硫酸催化作用下加热反应制备苯甲酸乙酯，然后对获得的粗产品进行分离提纯得到12.00mL纯净的苯甲酸乙酯，以求该反应的产率，据此分析结合各小题题干信息解题。 【解析】（1）仪器X的名称为三颈烧瓶（或三口烧瓶），使用时溶液的体积不宜超过容积的、不少于容积的，实验中总共加入20mL环己烷、5mL浓硫酸和60mL乙醇，共85mL，且反应过程中环己烷与乙醇会蒸发，则最适宜规格为150mL，故答案为：三颈烧瓶；B； （2） 反应+C2H5OH+H2O为可逆反应，使用分水器不断分离除去水，减小生成物浓度，有利于平衡不断向正反应方向移动，提高苯甲酸乙酯的产率，故答案为：有利于平衡不断向正反应方向移动，提高苯甲酸乙酯产率； （3）由题干信息可知，苯甲酸在100℃会迅速升华，故“加热回流”时，装置宜采用的加热方法是水浴加热，当该反应完成后，就不再生成水，视为反应的终点，则加热回流至分水器中水位不再上升，反应结束的标志是分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点，故答案为：水浴加热；分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点； （4）若步骤③加入的饱和Na2CO3溶液不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是在苯甲酸乙酯中有未除尽的苯甲酸，加热至100℃升华，故答案为：在苯甲酸乙酯中有未除尽的苯甲酸，加热至100℃升华； （5）A．为了使乙醚和水溶液充分接触，水溶液中加入乙醚转移至分液漏斗中后，需塞上玻璃塞，将分液漏斗倒转用力振摇，A正确； B．为防止分液漏斗中气压过大将玻璃塞弹出，振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气，B正确； C．经几次振荡并放气后，分液漏斗应放置在带铁圈的铁架台上静置待液体分层，C错误； D．液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，以保证分液漏斗内外压强相等，内部液体顺利流出，D正确； E．分液操作时，分液漏斗中的下层液体由下口放出，然后将上层液体从上口倾倒出来，E错误； 故答案为：ABD； （6）X处连接的最合适装置应是冷凝装置，冷凝效果用直行冷凝管好，可排除A、B，D装置中锥形瓶中没有出气孔，故答案为：C； （7）因为乙醇过量，则根据苯甲酸计算本实验得到的苯甲酸乙酯的产率％＝84.0％，若步骤③中水层未用乙醚萃取，苯甲酸乙酯的量偏小，则测定结果偏低，故答案为：84.0%；偏低。 15．（2025·安徽·一模）苯氧乙酸是合成除草剂、植物激素和中枢神经兴奋药的中间体。某小组设计方案制备苯氧乙酸，原理如下： 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 部分性质 苯酚 94 43 181.75 有毒，易溶于热水，易溶于乙醇 苯氧乙酸 152 约100 285 易溶于热水，难溶于冷水，溶于乙醇 氯乙酸 94.5 63 189 有毒，易溶于水，溶于乙醇 具体实验步骤如下： Ⅰ．如图1装置(部分夹持及加热装置省略)，将3.78g氯乙酸和5mL水加入100mL的三颈烧瓶中，搅拌，缓慢滴加饱和碳酸钠溶液至完全反应。 Ⅱ．加入2.82g苯酚，再滴加35%氢氧化钠溶液至pH为12，在沸水浴中加热一段时间后，补充氢氧化钠溶液，继续加热至完全反应。 Ⅲ．反应结束后，将溶液趁热转入锥形瓶中，加入浓盐酸酸化。 Ⅳ．在冰水浴中冷却析出固体，结晶完全后再进行抽滤(如图2所示)，洗涤粗产物，在60~65℃下干燥得到黄色产品，再加入活性炭，得到约3.00g白色晶体。 请回答下列问题： (1)图1仪器B名称是 ，出水口为 (填“a”或“b”)。 (2) (填“=”、“<”、“>”)，从分子结构角度解释原因： 。 (3)步骤Ⅱ中补充氢氧化钠溶液的目的是 。 (4)步骤Ⅳ中抽滤的优点是 。 A．过滤速度快 B．液体和固体分离比较完全 C．滤出的固体易干燥 (5)从环保角度分析，该实验装置存在明显不足，改进方法是 。 (6)该过程中苯氧乙酸的产率最接近___________。 A．45% B．55% C．65% D．75% 【答案】(1) 球形冷凝管 b (2) < 氯原子为吸电子基团，导致O-H键极性增大，因此氯乙酸酸性大于乙酸 (3)提供碱性环境，保持溶液呈碱性 (4)ABC (5)在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管 (6)C 【分析】本实验制备苯氧乙酸，先让氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠，再加入苯酚、氢氧化钠溶液至pH为12，沸水水浴中加热一段时间，充分反应生成苯氧乙酸钠，利用强酸制备弱酸，苯氧乙酸钠与盐酸反应 生成苯氧乙酸； 【解析】（1）根据仪器B的特点，仪器B为球形冷凝管；冷凝管通入冷却水，为了增强冷凝效果，冷却水下进上出，出水口为b； （2）氯原子具有吸电子效应，使氯乙酸的羧基中O - H键极性增强，更易电离出，酸性更强，值更大，根据，酸性越强，越小 ，则pKa(ClCH2COOH)＜pKa(CH3COOH)； （3）步骤Ⅱ中补充氢氧化钠溶液目的是：反应过程中，酚类物质与氢氧化钠反应，且生成的产物在反应中也会消耗氢氧化钠，补充氢氧化钠可维持溶液pH = 12，保证反应体系中有足够的碱性，使反应能够继续进行； （4）抽滤（减压过滤）的优点有：过滤速度快，因为在减压条件下，液体更容易通过滤纸；液体和固体分离比较完全；滤出的固体易干燥，由于减压抽滤能将固体表面的液体尽量抽干；选ABC； （5）实验中使用的氯乙酸有毒，在反应过程中可能会有氯乙酸等有毒物质挥发到空气中，从环保角度考虑，应在装置上连接一个尾气吸收装置，吸收可能挥发出来的有毒气体。 （6）氯乙酸()的物质的量n()==0.04mol，苯酚()的物质的量n()==0.03mol，根据反应原理可知，苯酚物质的量少，以苯酚的量为基准进行计算，则理论生成苯氧乙酸的物质的量为0.03mol，苯氧乙酸的理论产量m = = 4.56g，产率=，故答案选C。 16．（2024·四川成都·模拟预测）肉桂酸乙酯具有甜橙和葡萄的香味和底蕴，香气持久，有定香作用，可用于香粉、香水、香精的制作。其合成原理如下：+CH3CH2OH+H2O。 已知：对甲苯磺酸为强酸，无氧化性。部分物质的物理性质如下： 物质名称 分子式 密度/ 沸点/℃ 溶解性 肉桂酸 1.245 300 溶于乙醇、苯，不溶于冷水 肉桂酸乙酯 1.049 271 不溶于水，溶于乙醇 乙醇 0.78 78.3 与水任意比例互溶 实验步骤： Ⅰ．加料：于100mL仪器A中加入30.0mL乙醇(约0.5mol)和11.9mL肉桂酸(约0.1mol)，再加入一定量的催化剂对甲苯磺酸，摇匀，加沸石并固定于铁架台上。 Ⅱ．加热：油浴加热至所需温度，反应2h后停止加热。 Ⅲ．减压蒸馏：将反应装置中的仪器A取下安装在精馏装置中，在利用水循环真空泵抽真空的条件下进行蒸馏，蒸出未反应的乙醇和反应生成的少量水。等到不再有冷凝液流出时，停止加热，得到含有催化剂的粗产品。 Ⅳ．除杂：在粗产品中加入10%的溶液。 Ⅴ．水洗静置：用水洗涤三次，得到淡黄色油状液体，加入无水硫酸镁后过滤，即得肉桂酸乙酯。 Ⅵ．称量：量取产品体积，经计算其质量为13.8g。部分装置如图。 回答下列问题： (1)肉桂酸乙酯中碳的杂化方式是： 。 (2)使用分水器的优点是 。 (3)仪器A的名称为 ；冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)口。 (4)油浴加热的优点为 ，本实验不使用浓硫酸作催化剂的原因为 。 (5)第Ⅳ步除杂过程中，加入10%的溶液的目的是 。 (6)无水硫酸镁的作用是 。 (7)该产品的产率为 (保留三位有效数字)。 【答案】(1)、 (2)分离出水可以促使反应平衡正向移动 (3) 三颈烧瓶 b (4) 加热均匀、受热温度稳定，且可以加热到较高温度 防止氧化反应中的反应物和生成物 (5)中和催化剂对甲苯磺酸 (6)吸收水，起干燥作用 (7)78.4% 【分析】三颈烧瓶中加入30.0mL乙醇和11.9mL肉桂酸，再加入一定量的催化剂对甲苯磺酸，摇匀，加沸石并固定于铁架台上，油浴加热反应2h后停止加热，减压蒸馏，得到含有催化剂的粗产品，在粗产品中加入10%的K2CO3溶液，用水洗涤三次，得到淡黄色油状液体，加入无水硫酸镁干燥后过滤，即得肉桂酸乙酯。 【解析】（1）根据结构简式可知，肉桂酸乙酯中苯环碳原子、碳碳双键以及酯基碳原子均采用sp2杂化；饱和碳原子采用sp3杂化； （2）由反应原理可知，反应生成水，使用分水器分离出水，可以促使反应平衡正向移动，利于提高产品产率； （3）由题干实验装置图中可知，仪器a的名称为三颈烧瓶，冷凝管的作用为冷凝回流，提高反应物的利用率，冷却水采用“下口进、上口出”，故冷却水的入口为b； （4）油浴加热的优点为加热均匀、受热温度稳定，且可以加热到较高温度；已知：对甲苯磺酸为强酸，无氧化性，而浓硫酸具有强氧化性，会氧化肉桂酸、乙醇、肉桂酸乙酯，故本实验不使用浓硫酸作催化剂的原因为防止氧化反应中的反应物和生成物； （5）粗产品中含有催化剂对甲苯磺酸，碳酸钠能和酸反应，加入碳酸钠是为了中和催化剂对甲苯磺酸； （6）无水硫酸镁能吸收水，作用是吸收水，起干燥作用； （7）30.0mL乙醇(约0.5mol)和11.9mL肉桂酸(约0.1mol)反应，由反应原理，肉桂酸完全反应，反应后得到13.8g产品，则该产品的产率为。 17．（24-25高三上·四川成都·开学考试）肉桂酸(结构简式：)是合成香料、化妆品、医药和感光树脂等的重要原料。实验室可用下列反应制取肉桂酸，反应原理如图： 已知：部分试剂相关数据如表： 名称 相对分子质量 密度(g•cm-3) 熔点℃ 沸点℃ 溶解度 苯甲醛 106 1.044 -26 179 微溶于水 乙酸酐 102 1.082 -73 140 与水缓慢反应生成乙酸 肉桂酸 148 1.248 135 300 难溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇 i.合成粗品：向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、5.3g苯甲醛和6.0g乙酸酐，振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时，保持微沸状态(实验装置如图所示)。 ii.粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列步骤的操作： 回答下列问题： (1)肉桂酸的反式结构是 。 (2)仪器a的名称是 ，a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是 。 (3)用无水K2CO3代替无水CH3COONa，可缩短反应时间，K2CO3的作用是 。 (4)粗品精制步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式是 。 (5)粗品精制检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是：取粗产品于试管中，加水溶解，滴NaOH溶液将溶液调至碱性， (填操作及现象)。 (6)粗品精制步骤②中操作a的名称是 。 (7)若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是 。 【答案】(1) (2) 球形冷凝管 防止空气中水进入装置与乙酸酐反应生成乙酸，影响反应的进行 (3)催化剂 (4) (5)加入银氨溶液，水浴加热，若有银镜出现，说明含有苯甲醛(或加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，说明含有苯甲醛) (6)蒸发浓缩、降温结晶(或冷却结晶) (7)65% 【分析】用苯甲醛、乙酸酐、醋酸钠加热至150~170℃制取肉桂酸，粗品精制时，加入饱和Na2CO3溶液的作用是除去未反应的原料乙酸酐，中和生成的乙酸，并将肉桂酸转化为肉桂酸钠，增大它在水中的溶解性，蒸馏分离得到苯甲醛和主要含肉桂酸钠的产物，再加入盐酸酸化得到肉桂酸，最后经蒸发浓缩、降温结晶(或冷却结晶)、过滤、洗涤、干燥得到肉桂酸晶体，据此解答。 【解析】（1） 肉桂酸分子中含有碳碳双键，存在顺反异构，其反式结构是：； （2）根据装置图，仪器a的名称是球形冷凝管；乙酸酐与水缓慢反应生成乙酸，则a的上口连接盛有CaCl2固体的干燥管，目的是：防止空气中水进入装置与乙酸酐反应生成乙酸，影响反应的进行； （3）用无水K2CO3代替无水CH3COONa，可缩短反应时间，可知K2CO3能加快反应速率，则K2CO3的作用是催化剂； （4） 粗品精制步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应生成、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：； （5）苯甲醛中的醛基能发生银镜反应或与新制氢氧化铜悬浊液共热产生砖红色沉淀，粗品精制检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是：取粗产品于试管中，加水溶解，滴NaOH溶液将溶液调至碱性，加入银氨溶液，水浴加热，若有银镜出现，说明含有苯甲醛(或加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，说明含有苯甲醛)； （6）肉桂酸难溶于冷水，通过蒸发浓缩、降温结晶(或冷却结晶)可析出肉桂酸晶体，则粗品精制步骤②中操作a的名称是蒸发浓缩、降温结晶(或冷却结晶)； （7）5.3g苯甲醛和6.0g乙酸酐反应，乙酸酐过量，5.3g苯甲醛的物质的量为0.05mol，理论上生成肉桂酸的物质的量为0.05mol，若最后得到纯净的肉桂酸4.81g，则该反应中肉桂酸的产率是。 18．（23-24高一下·浙江绍兴·期中）下图为实验室制取乙酸乙酯的装置。请回答： (1)检验该装置气密性的方法是 。 (2)浓硫酸的作用是 。 (3)下列有关该实验的说法中，正确的是___________。 A．向a试管中加入沸石，其作用是防止加热时液体暴沸 B．饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸 C．乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体 D．若原料为CH3COOH和CH3CH218OH，则乙酸乙酯中不含18O (4)实验结束后，从试管b中获得乙酸乙酯的实验方法是 。 【答案】(1)将导气管的末端浸没在水中，用手握住试管或用酒精灯对其进行微热，在导气管末端会有气泡产生。在松开手或撤离酒精灯以后，导气管末端形成一段稳定的水柱，则证明该装置的气密性良好 (2)催化剂和吸水剂 (3)AB (4)分液 【分析】实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂并加热的条件下反应生成乙酸乙酯，加入沸石防暴沸，用饱和碳酸钠溶液接收乙酸乙酯，导管不能插入饱和碳酸钠溶液中，防止倒吸。 【解析】（1）将导气管的末端浸没在水中，用手握住试管或用酒精灯对其进行微热，试管中的气体受热膨胀，在导气管末端会有气泡产生。在松开手或撤离酒精灯以后，导气管末端有一段水柱上升且保持稳定，则证明该装置的气密性良好； （2）浓硫酸在该反应中作催化剂，加快反应速率，且作吸水剂，吸收反应生成的水，促进反应向生成乙酸乙酯的方向进行； （3）A．在试管中加入沸石，目的是防止加热时液体暴沸，A正确； B．饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时可以吸收没有反应的乙醇并中和挥发的乙酸，B正确； C．乙酸乙酯密度小于水，C错误； D．羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基中的氢，所以若原料为CH3COOH和CH3CH218OH，则乙酸乙酯中含18O，D错误； 故选AB。 （4）乙酸乙酯难溶于水，因此实验结束后，从试管b中获得乙酸乙酯的实验方法是静置、分液。 19．（23-24高二下·四川内江·期末）苯甲酸甲酯常用作有机合成中间体、溶剂、食品保鲜剂等，可利用苯甲酸和甲醇在下图所示装置中制得。相关物质的物理性质见下表： 苯甲酸 甲醇 苯甲酸甲酯 相对分子质量 122 32 136 熔点/℃ 122 -93.9 -12.3 沸点/℃ 249 65 199.6 反应密度/(g/cm3) 1.2659 0.792 1.0888 水溶性 0.17g(25℃)、0.95g(50℃) 易溶 难溶 回答下列问题： Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品 在圆底烧瓶中加入18.3g苯甲酸()和19.2g甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热75min，获得苯甲酸甲酯粗产品。 (1)仪器X的名称是 ；加入沸石的作用是 。 (2)写出该实验中制取苯甲酸甲酯的化学方程式 。 (3)实验中需使用过量的甲醇，其目的是 。 Ⅱ．粗产品的精制 苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制： (4)蒸馏时，温度应控制在 ℃左右；操作a的名称是 。 (5)实验制得苯甲酸甲酯精制品13.2g，则本实验中苯甲酸甲酯的产率为 %(结果保留三位有效数字)。 Ⅲ．探究苯甲酸甲酯的碱性水解并回收苯甲酸(装置如下图) (6)能说明i装置中反应基本完全的现象是 。 (7)完成步骤③适宜采用的方法是 (填字母标号)。 a．常温过滤    b．趁热过滤    c．蒸发    d．分液 【答案】(1) 球形冷凝管 防止暴沸 (2) (3)提高苯甲酸的转化率(或提高苯甲酸甲酯的产率) (4) 65 分液 (5)64.7 (6)烧瓶中液体不再分层 (7)a 【分析】苯甲酸()、甲醇和浓硫酸混匀后，投入几粒沸石，小心加热75min，获得苯甲酸甲酯粗产品；苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，控制温度蒸馏得乙醇，剩余的混合溶液用饱和碳酸钠溶液洗涤后分液，得水层和有机层，有机层经过一系列操作得苯甲酸甲酯。 【解析】（1）由仪器X的构造可知，其名称是球形冷凝管；混合液体加热时，加入沸石的作用是防止暴沸； （2）苯甲酸()、甲醇和浓硫酸加热反应制取苯甲酸甲酯，制取苯甲酸甲酯的化学方程式为； （3）苯甲酸()、甲醇和浓硫酸加热反应制取苯甲酸甲酯，实验中需使用过量的甲醇，其目的是提高苯甲酸的转化率(或提高苯甲酸甲酯的产率)； （4）据图示可知蒸馏时得甲醇，甲醇的沸点为65℃，所以温度应控制在65℃左右；操作a后得水层和有机层，所以操作a名称是分液； （5） 18.3g苯甲酸()的物质的量为，19.2g甲醇的物质的量为，即甲醇过量，所以苯甲酸甲酯的理论产量为0.15mol×136g/mol=20.4g，实验制得苯甲酸甲酯精制品13.2g，则本实验中苯甲酸甲酯的产率为； （6）苯甲酸甲酯和氢氧化钠溶液不互溶，液体会分层，苯甲酸甲酯和氢氧化钠溶液反应生成苯甲酸钠和甲醇，苯甲酸钠和甲醇均溶于水，当烧瓶中液体不再分层时说明i装置中反应基本完全； （7）由表格数据可知，常温下苯甲酸的溶解度较小，完成步骤③需将固液分离，适宜采用的方法是常温过滤，故答案为：a。 20．（24-25高三上·河南·阶段练习）某实验小组为实现乙酸异戊酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： ①向25烧瓶中分别加入异戊醇、冰醋酸、1.5g固体及滴1%甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 ②加热回流60min后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 ③冷却后，向烧瓶中缓慢加入5%溶液至无逸出，用5%溶液洗涤至水溶液呈碱性为止，最后，用5mL饱和食盐水洗涤，分离出有机相。 ④有机相洗涤后，加入1g无水，过滤。 ⑤蒸馏滤液，收集138~143℃馏分，得4.5g产品(乙酸异戊酯)。色谱测得产品纯度为98%。(已知：乙酸异戊酯的沸点为142.5℃) 回答下列问题： (1)乙酸乙酯的制备实验中常采用过量的乙醇，而本实验采用过量的乙酸，原因是 (任答一条)；本实验用替代浓硫酸，其优点是 (任答一条)。 (2)变色硅胶的颜色变化可指示反应进程，变色硅胶的作用还有___________(填标号)。 A．增大平衡常数 B．提高产品的产率 C．提高正反应速率 D．防止暴沸 (3)使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点除无须分离外，还有 。 (4)用5%的溶液洗涤至水溶液呈碱性，测量溶液至碱性的操作方法是 ；完成步骤③和④不需要选用的仪器是 (填标号)。 (5)本实验中乙酸异戊酯的产率约为 (精确至0.1%)。 (6)若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。 【答案】(1) 避免过量异戊醇发生副反应(或乙酸价格更低廉等) 避免产生(或避免炭化等) (2)B (3)方便观察指示剂变色(或不干扰指示剂显色等) (4) 用pH计或pH试纸连续测定洗涤液pH至pH大于7 C (5)67.8% (6)132 【分析】异戊醇与过量冰醋酸在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸异戊酯，用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出，分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤，滤液蒸馏时收集138~143℃馏分，得纯度为98%的乙酸异戊酯4.5g，据此回答。 【解析】（1）为了避免过量异戊醇发生副反应(或乙酸价格更低廉等)，故乙酸乙酯的制备实验中常采用过量的乙醇，而本实验采用过量的乙酸；由于浓硫酸具有强氧化性，能够将异戊醇、冰醋酸等有机物碳化，同时生成气体，为避免避免产生(或避免炭化等)，本实验用替代浓硫酸； （2）由于硅胶吸水，相当于减少了酯化反应的产物，促使酯化反应平衡向正反应方向移动，提高原料的转化率和产品的产率，故选B； （3）由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液由蓝色变为紫色，所以使用小孔冷凝柱承载方便观察指示剂变色(或不干扰指示剂显色等)； （4）用5%的溶液洗涤至水溶液呈碱性，用pH计或pH试纸连续测定洗涤液pH至pH大于7，即可测量溶液至碱性；步骤③和④分别对应的操作为分液和过滤，故不需要使用到的仪器为冷凝管； （5）由反应可知，异戊醇、冰醋酸、1.5g固体及滴1%甲基紫的乙醇溶液中反应，得到的乙酸异戊酯的物质的量为，乙酸异戊酯的摩尔质量为130g/mol，则产率为； （6）若改用作为反应物进行反应，则因为，生成的乙酸异戊酯的摩尔质量为132g/mol，所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为132。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$