内容正文:
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第2课时 羧酸衍生物
基础过关练
题组一 酯的结构和性质
1.(2025湖北云学名校联盟期中)下列说法正确的是( )
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3为同一种物质
B.炒菜时加一些料酒和食醋,使菜更香,是酯的化学性质
C.和含有官能团的种类数相同
D.的核磁共振氢谱图中有5组峰
2.(2025山东泰安四模)咖啡酸苯乙酯(结构如图)是蜂胶的主要活性成分。下列有关咖啡酸苯乙酯的说法错误的是( )
A.与NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均可以反应
B.1 mol该物质最多能与1 mol Br2加成
C.该物质苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种
D.根据结构推测,该分子可作为抗氧化剂
题组二 酯的制备
3.(教材习题改编)某些醇和酸发生酯化反应的过程如下:
由此可见,酯化反应不是简单的取代反应。下列有关说法错误的是( )
A.①为加成反应、②为消去反应
B.乙酸分子中氧原子的电子云密度:O(羰基)>O(羟基)
C.该反应过程中,羧基碳原子存在sp2、sp3杂化方式的转化
D.若用CH3COOD和C2H5OH在浓硫酸催化及加热条件下发生酯化反应,D只存在于乙酸、水、氢离子中
4.(2025山东青岛期中)乙酸丁酯是重要的化工原料。实验室用乙酸、正丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下制备乙酸丁酯的装置示意图如下(加热和夹持装置已略):
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
下列说法正确的是( )
A.加热一段时间发现烧瓶中忘记加沸石,可直接打开瓶塞加入
B.装置B的作用是不断分离出产生的水,提高乙酸丁酯产率
C.实验开始时应先加热装置C,再由装置A的b口通入冷凝水
D.乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可用浓NaOH溶液除去
题组三 油脂
5.(2025山东德州联考)下列说法正确的是( )
A.食用油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于天然有机高分子化合物
B.汽油和花生油属于同类别有机物
C.天然奶油、黄油等是从牛奶或羊奶中提取出的半固态物质,属于蛋白质
D.油脂在碱性溶液中的水解反应可称为皂化反应
6.(2025河北邢台模拟)为了自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如下图所示,下列说法错误的是 ( )
A.步骤Ⅰ中,试剂Ⅰ可以为乙醇,作用是提供均相溶剂
B.用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有冷水的试管中,观察有无油滴浮在液面上来判断油脂是否水解完全
C.试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠溶解度,使其析出
D.步骤Ⅲ中,可用多组纱布进行过滤操作
7.(2025吉林二模)地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗5 mol H2
B.Ⅰ和Ⅲ都属于天然油脂的主要成分
C.生物柴油与石化柴油的组成元素不同
D.水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaOH可提升分离效果
题组四 胺和酰胺
8.(2024河南百师联盟大联考)胺是指烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物,下列关于胺的说法错误的是( )
A.甲胺是甲基取代氨分子中的一个氢原子形成的
B.胺类化合物含有的官能团均只有—NH2
C.苯胺与盐酸反应的化学方程式为+HCl
D.三聚氰胺()具有碱性
9.(2025山东齐鲁名校联考)色酚AS-RL(92-79-5)主要用于棉染红色打底剂,对棉亲和力中等,
其结构如图所示。下列有关色酚AS-RL(92-79-5)的叙述正确的是( )
A.常温下可与NaHCO3溶液反应
B.酸性条件下的水解产物能与NaOH溶液反应
C.通过红外光谱可推测其相对分子质量
D.酸性条件下,可用FeCl3溶液验证其不能完全水解
10.(2025山东淄博三模)乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去),下列说法错误的是( )
A.三个反应都是取代反应
B.提纯粗硝基苯的方法为水洗→碱洗→水洗→干燥→蒸馏
C.反应②中加入过量酸,苯胺产率降低
D.在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种
能力提升练
题组一 酯的同分异构体数目的确定
1.(2024山西长治期中)有机物有多种同分异构体,其中属于酯类并含有苯环的有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
2.(2024山东烟台龙口第一中学月考)某酯的分子式可表示为CnH2nO2(n为整数),相对分子质量不大于160,且在酸性条件下能水解生成两种相对分子质量相等的有机物,则该酯的结构可能有(不考虑立体异构)( )
A.15种 B.23种
C.28种 D.32种
3.(2025北京牛栏山第一中学期中)某酯A的分子式为C6H12O2,A的转化过程如图,已知D不与Na2CO3溶液反应,C和E都不能发生银镜反应,则A的结构可能有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
题组二 羧酸衍生物结构与性质的综合考查
4.(2025山东聊城二模)有机化合物M具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是( )
A.含4种含氧官能团
B.存在顺反异构和对映异构
C.1 mol M最多可消耗5 mol NaOH
D.其酸性水解产物均可发生加成反应和取代反应
5.(2024山东烟台期中)药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其合成的一步反应如下。下列说法正确的是( )
A.X分子中的官能团是羧基和醚键
B.可用NaHCO3溶液或FeCl3溶液鉴别X和Y
C.与足量NaOH溶液反应,1 mol Z最多消耗4 mol NaOH
D.X、Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
6.(2025福建厦门质检)我国科学家利用氟磺酞基叠氮重氮转移反应,将伯胺高效转化成叠氮化合物,原理如图。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ为消去反应
B.X是有机物
C.Y中含有的官能团是酰胺基、碳碳三键
D.Z中框内所有原子可能共平面
7.(不定项)(2025山东潍坊开学调研监测)碳酸亚乙烯酯可用作锂离子电池的新型有机成膜添加剂,其合成方法如下:
下列说法错误的是( )
A.该合成路线中只涉及两种反应类型
B.①与乙醛互为同分异构体
C.②在足量NaOH溶液中加热可生成Na2CO3和乙二醇
D.检验④中是否混有③,所用试剂为NaOH溶液、AgNO3溶液
题组三 以羧酸衍生物为载体的综合实验
8.(2025山东潍坊模拟检测)对溴乙酰苯胺()是医药合成的重要中间体,实验室常以乙酰苯胺()和Br2为原料来合成。实验步骤如下:
步骤Ⅰ.向三颈烧瓶中先加入45.0 mL乙醇,再加入10.8 g乙酰苯胺,充分溶解。将13.0 g溴溶解于20.0 mL冰醋酸中,装入图1所示装置的仪器a中;
步骤Ⅱ.一边搅拌一边慢慢地滴加溴的冰醋酸溶液,滴加完毕后,在45 ℃下,继续搅拌反应1小时,然后将温度提高至60 ℃,再搅拌一段时间;
步骤Ⅲ.在搅拌下将反应后溶液慢慢加至含少量NaOH的100 mL冰
水中(混合后溶液呈弱酸性),此时立即有固体析出,略显黄色,加入饱和的NaHSO3水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去,将上述溶液放入冰水浴中慢慢冷却;
步骤Ⅳ.采用如图2所示装置过滤,并用冷水充分洗涤,干燥,经系列操作后得到12.84 g白色针状晶体,色谱检测其纯度为80.0%。
已知:有关物质的部分性质见下表。
物质
相对分
子质量
熔点/
℃
沸点/
℃
溶解性
乙酰
苯胺
135
113
304
白色结晶性粉末,微溶于冷水,溶于热水、乙醇等
对溴乙
酰苯胺
214
167
353
白色针状晶体,溶于苯、乙醇,微溶于热水,不溶于冷水
回答下列问题:
(1)图1装置中,仪器a的名称为 ,“步骤Ⅰ”中选用三颈烧瓶的规格是 (填标号)。
①50 mL ②150 mL ③250 mL
(2)乙醇和冰醋酸的作用是 。
(3)“步骤Ⅲ”两次慢慢冷却的目的是
,加入饱和的NaHSO3水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去时的离子方程式为 。
(4)“步骤Ⅳ”中,图2装置停止实验时,先 (填标号)再 (填标号),最后加入冰水充分洗涤。
a.打开活塞K
b.关闭抽气泵
(5)本实验中,对溴乙酰苯胺产率为 ,若“步骤Ⅱ”加热时温度提高至85 ℃,将导致所测产率 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
9.(2024湖北部分学校期中)乙二酸二丁酯()为无色油状液体,常用作溶剂和有机合成原料。某化学兴趣小组按如下步骤制备乙二酸二丁酯:
a.在100 mL三颈烧瓶中依次加入4.50 g(0.05 mol)乙二酸、18.30 mL
(约0.20 mol)正丁醇和1.08 mL(约0.01 mol)环己烷。
b.用烧瓶夹将三颈烧瓶固定在铁架台及电炉之上,在中间瓶口连接装有2.00 mL水的分水器及仪器a,在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下,实验装置(电炉已略去)如图1所示。
c.加热,形成浊液。继续升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定在70 ℃,待分水器全部被水充满后继续回流30 min,停止反应。
d.移去热源,待温度降至50 ℃左右时将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性,然后将溶液转移至分液漏斗中用10 mL水洗涤,弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20 min后快速过滤,滤液装入蒸馏烧瓶中。
e.蒸馏:如图2所示,连接蒸馏装置,蒸馏收集馏分,得到无色透明油状液体。称量得产品质量为3.2 g。
查阅资料得知:
①相关物质的密度、沸点、溶解性如表所示:
物质
密度/
(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
乙二酸
1.772
365
易溶于水和乙醇
正丁醇
0.81
117
可溶于水,易溶于有机溶剂
环己烷
0.78
80.7
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
乙二酸
二丁酯
0.98
240
不溶于水,易溶于有机溶剂
②草酸作为活泼的有机二元酸,易解离出质子,作为原料与正丁醇反应时可以自催化酯化反应的进行;环己烷和水能形成共沸体系(沸点为69 ℃)。
③仪器b为分水器,“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回三颈烧瓶,下层水层从分水器下口放出。
请回答下列问题:
(1)乙二酸二丁酯的分子式为 ;仪器a的名称为 。
(2)加热时,三颈烧瓶内生成乙二酸二丁酯的化学方程式为
;加入环己烷的目的是 ;分水器中上层液体的主要成分为 。
(3)步骤d中加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且溶液显中性的目的是 ;图2蒸馏装置有一处错误,改进的方法是 ;乙二酸二丁酯的产率为 %(保留至小数点后一位)。
(4)传统工业用浓硫酸做催化剂合成乙二酸二丁酯,与上述实验采用的方法相比,工业上使用浓硫酸做催化剂的缺点为
(写一点即可)。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1. C CH3COOCH2CH3为乙酸乙酯,CH3CH2COOCH3为丙酸甲酯,两者不是同一种物质,A错误;炒菜时加一些料酒和食醋使菜更香是因为乙醇和乙酸反应生成的乙酸乙酯具有香味,是酯的物理性质,B错误;
的官能团为酚羟基、酯基、酮羰基,的官能团为酚羟基、酯基、碳碳双键,两者含有官能团的种类数相同,C正确;分子中含有7种氢原子,其核磁共振氢谱图中有7组峰,D错误。
2.A 咖啡酸苯乙酯中含有碳碳双键、酯基、酚羟基,能与NaOH溶液、Na2CO3溶液反应,不能和NaHCO3溶液反应,A错误;该物质分子中含1个碳碳双键,则1 mol该物质最多能与1 mol Br2加成,B正确;该物质苯环上有6种氢原子,发生氯代时,其一氯代物有6种,C正确;该分子含有酚羟基,具有还原性,能被氧化而发挥抗氧化作用,则该分子可作为抗氧化剂,D正确。
3.D 反应①为羧基中的碳氧双键断裂π键,分别连H和—OR',为加成反应,反应②中脱去1个H2O形成碳氧双键,为消去反应,A正确;乙酸分子中羰基氧形成CO键,羟基氧形成C—O键(破题关键),电子云密度:O(羰基)>O(羟基),B正确;反应过程中羧基碳原子由(sp2杂化)→(sp3杂化)→(sp2杂化),C正确;若使用CH3COOD与C2H5OH发生酯化反应,D可能存在于乙酸、水和氢离子中,由于酯化反应为可逆反应,则D也可能转移到乙醇中,D错误。
名师点睛
本题是教材P103练习与活动第6题的变式题,教材主要考查酯化反应过程中反应类型,本题还考查了电子云密度、杂化类型等知识。
4.B 加热一段时间发现烧瓶中忘记加沸石,应停止加热,待溶液冷却后重新添加沸石,A错误;装置B是分水器,作用是不断分离出产生的水,提高乙酸丁酯的产率,B正确;实验开始时,需要先通入冷凝水,再加热,为增强冷凝效果,冷凝水应从b口进、a口出,C错误;乙酸丁酯在NaOH溶液中会水解,应用饱和Na2CO3溶液,饱和Na2CO3溶液可以降低乙酸丁酯的溶解度,吸收正丁醇,消耗乙酸,D错误。
5.D 油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是有机高分子化合物(易错点),A错误;汽油属于烃类,花生油属于油脂,两者不属于同类有机物,B错误;天然奶油、黄油是油脂,不属于蛋白质,C错误;油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应,D正确。
易错分析
本题因对高分子化合物认识不清楚,导致判断错误,高分子化合物的相对分子质量很大,油脂、单糖、二糖都不属于高分子化合物。
6. B 油脂在NaOH溶液中水解生成甘油和高级脂肪酸钠,随后加入试剂Ⅱ进行盐析,步骤Ⅲ为过滤,得到高级脂肪酸钠,经过洗涤最后成型。油脂难溶于水,易溶于乙醇,试剂Ⅰ为乙醇,可以使油脂和NaOH溶液都溶解在乙醇中,提供均相溶剂,A正确;检验油脂是否水解完全,用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有热水的试管中,若用冷水,则水解平衡会逆
向移动,会看到有油滴浮在液面上,从而得出错误的结论,B错误;盐析
过程中加入的试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠的溶解度,从而促使其析出,C正确;步骤Ⅲ中,为使高级脂肪酸钠与液体充分分离,同时减少高级脂肪酸钠的损失,用多组纱布进行过滤操作,D正确。
7.C 化合物Ⅰ分子中含2个碳碳双键,故1 mol化合物Ⅰ充分氢化需要消耗2 mol H2,A错误;油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,Ⅰ属于天然油脂的主要成分,Ⅲ不属于天然油脂的主要成分,B错误;生物柴油的组成元素为C、H、O,石化柴油的组成元素只有C、H,C正确;Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯,加入NaOH溶液,酯会发生水解,不能提升分离效果,D错误。
8.B 胺可看作烃基取代氨分子中的氢原子得到的化合物,胺类化合物中除含氨基外,还可能含有碳碳双键等官能团,A正确、B错误;苯胺与盐酸反应生成盐酸苯胺,C正确;胺类化合物具有碱性,D正确。
9.B 该分子中含酚羟基、酰胺基和醚键,都不能与NaHCO3溶液反应,A错误;该分子中含酰胺基,在酸性条件下水解生成的能与NaOH溶液反应生成高聚物,B正确;通过红外光谱可推测分子中含有的化学键或官能团,但不能推测其相对分子质量,可用质谱法测定其相对分子质量,C错误;该分子和其在酸性条件下的水解产物中都含酚羟基,都能与FeCl3溶液发生显色反应,故用FeCl3溶液不能验证其不能完全水解,D错误。
10.A 苯与浓硝酸在浓硫酸作用、共热条件下发生取代反应生成硝基苯,硝基苯以铁为催化剂在酸性环境下被还原得到苯胺(关键点),苯胺与乙酸发生取代反应生成乙酰苯胺。根据分析可得,反应②为还原反应,不是取代反应,A错误;反应①得到的是苯、浓硫酸、浓硝酸、硝基苯的混合物,先水洗除去可溶性杂质,然后碱洗除去酸性物质,再水洗除去残留碱和盐,经分液分离出有机物,干燥除去残留水,最后蒸馏分离苯和硝基苯,故提纯粗硝基苯的方法为水洗→碱洗→水洗→干燥→蒸馏,B正确;—NH2具有碱性,若加入过量酸,苯胺会被消耗,苯胺的产率降低,C正确;乙酰苯胺的同分异构体中可以水解的为酰胺类,如、、、、、等,所以在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种,D正确。
能力提升练
1. B 属于酯类,说明含有酯基;若苯环上有两个取代基,可以为
—OOCH和—CH3,有3种结构;若苯环上只有一个取代基,可以为
—CH2OOCH、—OOCCH3、—COOCH3,有3种结构,所以符合条件的结构共有3+3=6种,故选B。
2.B 分子式为CnH2nO2(n为正整数)的酯的相对分子质量不大于160,则有14n+32≤160,求得n≤9;在酸性条件下水解生成相对分子质量相等的饱和一元醇和饱和一元羧酸,则该醇分子中碳原子数比该羧酸分子中碳原子数多1,可能的组合有①C2H5OH和HCOOH、②C3H7OH(2种)和CH3COOH、③C4H9OH(4种)和CH3CH2COOH、④C5H11OH(8种)和C3H7COOH(2种),①形成的酯有1种,②形成的酯有2种,③形成的酯有4种,④形成的酯有16种,共有23种。
3.B A在碱性条件下水解生成B和D,D不与Na2CO3溶液反应,则A为酯,C为羧酸,D为醇(破题关键),C、E不能发生银镜反应,则C不能为甲酸,E为酮,则D不含—CH2OH,若C为乙酸,则D为CH3CH(OH)CH2CH3;若C为丙酸,则D为CH3CH(OH)CH3,A的结构可能有2种。
4.C M含酚羟基、酰胺基、羧基、酯基4种含氧官能团,A正确;M分子中含有碳碳双键,且双键碳原子均连接了不同的原子或原子团,存在顺反异构,M分子中含有1个手性碳原子,存在对映异构,B正确;M分子中含2个酚羟基、1个酚酯基、1个酰胺基、1个羧基,则1 mol M最多可消耗6 mol NaOH,C错误;M在酸性条件下的水解产物是、,二者均含有碳碳双键和羧基,均可发生加成反应和取代反应,D正确。
归纳总结
有机化合物与NaOH反应消耗NaOH的物质的量关系:
(1)1 mol —COOH、1 mol酚羟基、1 mol —X(卤素原子与脂肪烃基相连)、1 mol 醇酯基、1 mol 只能与1 mol NaOH完全反应。
(2)1 mol酚酯基、1 mol (X代表卤素原子)最多能与2 mol NaOH完全反应。
5.B 根据X的结构简式可知,其分子中含有的官能团为羧基和酯基,故A错误。X中有羧基,而Y中没有,所以可用NaHCO3溶液鉴别X和Y;Y中有酚羟基,而X中没有,所以可用FeCl3溶液鉴别X和Y,故B正确。1 mol Z完全水解生成2 mol CH3COOH、1 mol 、1 mol ,所以1 mol Z与NaOH溶液反应,最多可消耗5 mol NaOH,故C错误。X、Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。
6.C 反应Ⅰ中R—NH2中的—NH2被取代转化为,为取代反应,A错误;X中不含碳原子,是无机物,B错误;由Y的结构简式可知,Y分子中所含官能团为酰胺基、碳碳三键,C正确;Z中框内含
—CH3,所有原子不可能共平面,D错误。
7.AD ① ② ③ ④,A错误;①与乙醛的分子式都是C2H4O,结构不同,互为同分异构体,B正确;②是碳酸酯,水解断键部位是(虚线处),在足量NaOH溶液中加热可生成Na2CO3和乙二醇,C正确;检验④中是否混有③的方法:取少量溶液于试管中,加入足量NaOH溶液并加热,然后加入稀HNO3中和NaOH,再加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则说明有③,D错误。
8.答案 (1)恒压滴液漏斗 ②
(2)充当溶剂,乙醇和冰醋酸互溶,使溴分子和乙酰苯胺充分接触,充分反应
(3)吸收酸和碱中和放出的热量,并降低对溴乙酰苯胺溶解度,同时得到大颗粒对溴乙酰苯胺晶体 HS+H2O+Br2 2Br-+S+3H+(或HS+H2O+Br2+3CH3COO- 2Br-+S+3CH3COOH)
(4)a b
(5)60% 偏小
解析 (1)仪器a的名称为恒压滴液漏斗;三颈烧瓶中加入了45.0 mL乙醇、10.8 g乙酰苯胺、13.0 g溴和20.0 mL冰醋酸,三颈烧瓶中盛装液体的体积大于而小于,则“步骤Ⅰ”中选用三颈烧瓶的规格是150 mL。(3)反应后溶液加入含少量NaOH的100 mL冰水中,NaOH和酸发生中和反应放热,会导致温度升高,“步骤Ⅲ”两次慢慢冷却是为吸收酸和碱中和放出的热量,并降低对溴乙酰苯胺溶解度,同时得到大颗粒对溴乙酰苯胺晶体。步骤Ⅲ析出的固体略显黄色,说明含过量溴单质,溴单质具有氧化性,加入饱和的NaHSO3水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去,则Br2氧化HS为S,自身被还原为Br-,离子方程式为HS+
H2O+Br2 2Br-+S+3H+(或HS+H2O+Br2+3CH3COO- 2Br-+S+3CH3COOH)。(4)“步骤Ⅳ”中,图2装置停止实验时,为防止倒吸,应先打开活塞K使装置与大气相通,再关闭抽气泵,最后加入冰水充分洗涤。(5)10.8 g乙酰苯胺的物质的量为=0.08 mol,则理论上生成0.08 mol对溴乙酰苯胺,经系列操作后得到12.84 g白色针状晶体,色谱检测对溴乙酰苯胺的纯度为80.0%,则本实验中对溴乙酰苯胺的产率为×100%=60%。若“步骤Ⅱ”加热时温度提高至85 ℃,使得溴、乙酸、乙醇挥发,导致原料损耗,实际所得产物质量减小,所测产率偏小。
9.答案 (1)C10H18O4 球形冷凝管
(2)HOOCCOOH+2 +2H2O 与水形成共沸体系,将水带出,促进反应正向进行,提高产率 环己烷 (3)除去多余的乙二酸 冷凝水从下口进,上口出 31.7 (4)副反应多(答案合理即可)
解析 (1)由乙二酸二丁酯的结构简式可知,其分子式为C10H18O4;仪器a的名称为球形冷凝管。(2)乙二酸与正丁醇在加热条件下发生酯化反应生成乙二酸二丁酯和水,化学方程式为HOOCCOOH+2 +2H2O;加入环己烷的目的是与水形成共沸体系,将水带出,促进反应正向进行,提高产率;环己烷与水形成共沸体系,将水带出,环己烷不溶于水,密度比水小,故分水器中上层液体的主要成分为环己烷。(3)题图2蒸馏装置中通入冷凝水的方向错误,改进的方法是冷凝水从下口进,上口出;根据题给药品用量及乙二酸与正丁醇的反应方程式可知,乙二酸不足,则理论上生成0.05 mol乙二酸二丁酯,故乙二酸二丁酯的产率为×100%≈31.7%。(4)用浓硫酸做催化剂,正丁醇可能发生消去反应或分子间脱水成醚等反应,所以与题述实验采用的方法相比,工业上使用浓硫酸做催化剂的缺点为副反应多。
7
学科网(北京)股份有限公司
$