内容正文:
高考总复习 化学
第九章 有机化学基础
重点实验5 乙醇和
乙酸的酯化反应
(1)实验原理
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)反应条件及其意义
①加热,主要目的是增大反应速率,其次是使生成的乙酸乙酯挥发而被收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。
②浓硫酸的作用:作催化剂,增大反应速率;作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。
③可适当增加乙醇的量,提高乙酸的转化率。
④有冷凝回流装置,可提高产率。
(5)实验现象:在饱和Na2CO3溶液上方有透明的、具有香味的油状液体。
(6)饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的溶解度、中和乙酸、溶解乙醇。
1.(2023·湖北卷)实验室用右栏上图装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷-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 ℃),其反应原理如下:
A.以共沸体系带出水分促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
C.接收瓶中的液体会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
B
解析:H2O是该反应的产物,通过带出水分可以促进反应向正反应方向进行,A正确;环己烷与水共沸体系的沸点为69 ℃,环己烷的沸点为81 ℃,水浴温度控制在69~81 ℃即可,B错误;环己烷难溶于水,故接收瓶中的液体会出现分层现象,C正确;水是产物之一,根据带出水的体积可以估算反应进度,D正确。
2.如下图所示,30 g冰醋酸与46 g无水乙醇在浓硫酸作用下充分反应,最终得到22 g乙酸乙酯,下列叙述正确的是 ( )
C
3.实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去),下列关于该实验的说法正确的是 ( )
A
A.图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入
B.加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热并趁热补加
C.图2装置中的冷凝管也可以换成图1装置中的球形冷凝管
D.图2装置中温度计水银球的位置不正确,应伸入液体中
解析:乙酸、乙醇等有机化合物均易挥发,故图1装置中的球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入,A正确;加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热,待液体冷却至室温后,再补加碎瓷片,B错误;若将图2装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管,不利于冷凝液体顺利流下进入锥形瓶,C错误;蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,D错误。
4.实验室制备乙酸乙酯的装置和提纯乙酸乙酯的操作流程图如下,下列叙述不正确的是 ( )
C
A.无水硫酸钠在流程中作吸水剂
B.操作①为分液
C.向试管中先加入浓硫酸,然后边振荡试管边慢慢加入乙醇,再加入冰醋酸
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度
解析:A为乙酸乙酯和水,无水硫酸钠用作吸水剂;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,液体分层,可选用分液操作分离;实验时先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸,可提高乙酸的利用率,且浓硫酸的密度大于乙醇的密度,先加浓硫酸易导致液滴飞溅;饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分离出乙酸乙酯。
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A.实验时,应该先加浓硫酸,后加无水乙醇和冰醋酸
B.取C2HOH作反应物,则产物水中含18O
C.饱和Na2CO3溶液有利于乙酸乙酯的分层析出
D.酯化反应中乙酸乙酯的产率为40%
解析:加入试剂的正确顺序是先加入无水乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,最后再加入冰醋酸,A错误;根据“酸脱羟基醇脱氢”的原则,乙酸乙酯和乙醇中均含有18O,水中不含有18O,B错误;饱和碳酸钠溶液的作用简称为“溶解(乙醇)、反应(乙酸)、降低(酯的溶解度)”,有利于乙酸乙酯的分层析出,C正确;30 g冰醋酸与46 g无水乙醇在浓硫酸作用下充分反应,无水乙醇过量,理论上可生成乙酸乙酯44 g,实际上最终得到22 g乙酸乙酯,产率为×100%=50%,D错误。
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