某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的沸点和相对分子质量如表:
I.合成苯甲酸甲酯粗产品
在烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇(密度约0.79g/mL) ,再小心加入3mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)该反应中浓硫酸的作用 ,若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式 ,甲醇过量的原因 。
(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是 。
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室制取苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的特点,最好采用 装置(填“甲”、“乙”、“丙”)。
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请根据流程图填入恰当操作方法的名称:操作I为 ,操作II为 。
(5)以上流程图中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振荡、静置,要得到有机层,其具体操作是 。
(6)苯甲酸甲酯的产率为 。
乙酸乙酯是重要的化工原料。实验室合成乙酸乙酯的装置如下图所示。
有关数据及副反应:
副反应:
C2H5OH+C2H5OHC2H5OC2H5+H2O
请回答下列问题:
(1)在大试管A中添加的试剂有6 mL乙醇、4 mL乙酸和4 mL浓硫酸,这三种试剂的添加顺序依次为 _______、_______ 、_______
(2)试管B中导管接近液面未伸入液面下的理由是 _______
(3)现对试管B中乙酸乙酯粗产品进行提纯,步骤如下:
①将试管B中混合液体充分振荡后,转入 _______(填仪器名称)进行分离;
②向分离出的上层液体中加入无水硫酸钠,充分振荡。加入无水硫酸钠的目的是:
③将经过上述处理的液体放入干燥的蒸馏烧瓶中,对其进行蒸馏,收集_______0C左右的液体即得纯净的乙酸乙酯。
(4)从绿色化学的角度分析,使用浓硫酸制乙酸乙酯不足之处主要有____________________
(5)炒菜时,加一点白酒和醋能使菜肴昧香可口,试用符合实际情况的化学方程式解释: ___ _______________
如图在试管甲中先加入2mL 95%的乙醇, 并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸,充分摇匀,冷却后再加入2克无水乙酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管乙中加入5ml 饱和的碳酸钠溶液,按图连接好装置,用酒精灯对试管甲小加热3~5min后,改用大火加热,当观察到左试管中有明显现象时停止实验。试回答:
(1)试管甲中加入浓硫酸的目的是
(2)该实验中长导管的作用是 ,其不宜伸入试管乙的溶液中,原因是
(3)试管乙中饱和Na2CO3的作用是
(4)试管乙中观察到的现象是
(5)液体混合加热时液体容积不能超过其容积的 ,本实验反应开始时用小火加热的原因是 ;(已知乙酸乙酯的沸点为77℃;乙醇的沸点为78.5℃;乙酸的沸点为117.9℃)
(6)写出试管甲中发生反应的化学方程式 。
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
⑴装置中导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止 。
⑵该反应属于哪类反应类型 。
A加成反应 B取代反应 C水解反应 D酯化反应 E可逆反应
⑶酯化反应的断键特点是:
⑷写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
⑸为了证明浓硫酸的作用,某同学进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机物的厚度,实验记录如表:
实验编号 |
试管Ⅰ中试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
有机层厚度/cm |
A |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol/L浓硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
5.0 |
B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
0.1 |
C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3 mol/L硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、一定浓度的盐酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
实验D的目的是与实验C对照,证明H+对该反应的催化作用。实验D中加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol/L。
Ⅰ.下列有关操作正确的是 _。
①FeBr3作催化剂,苯和溴水发生反应可生成无色、比水重的液体溴苯
②将铜丝弯成螺旋状,在酒精灯上加热变黑后,立即伸入盛有无水乙醇的试管中,实现乙醇被氧化为乙醛的实验
③用Cu和Ag作为两极,H2SO4溶液作为电解质溶液,可以构成原电池
④为了防止自来水管生锈,一般在表面镀上一层Zn
⑤使用AgNO3溶液验证三氯甲烷中是否含有氯元素,现象是产生白色沉淀
A.②④ B.①② C.③⑤ D.④⑥
Ⅱ. 乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯。
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用
是: 。
(2)已知下表数据:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/(g/cm3) |
乙醇 |
-144 |
78 |
0.789 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸 |
—— |
338 |
1.84 |
①按装置图安装好仪器后,需要试剂为3 ml 乙醇,2 ml乙酸,适量浓硫酸,请选择合适的加入顺序 。
A. 先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
B. 先加乙醇,再加浓硫酸,最后加乙酸
C. 先加乙酸,再加浓硫酸,最后加乙醇
D. 先加浓硫酸,再加乙酸,最后加乙醇
②根据上表数据分析,为什么乙醇需要过量一些,其原因是 。
(3)按正确操作重新实验,该学生很快在小试管中收集到了乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物。现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。在图中圆括号表示加入适当的试剂,编号表示适当的分离方法。
①写出加入的试剂名称: 试剂(a)是 ;试剂(b)是 。
②写出有关的操作分离方法:①是 ,②是 ,③是 。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图),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12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL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。
①A中碎瓷片的作用是________,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。先加入Na2CO3溶液,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填“上”或“下”),分液后用水洗涤。
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从________口进入(填“g”或“f”)。蒸馏时要加入生石灰,目的是________________________________________。
③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.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
⑴装置中导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止 。
⑵该反应属于哪类反应类型 。
A.加成反应 | B.取代反应 | C.水解反应 | D.酯化反应 E.可逆反应 |
⑶酯化反应的断键特点是:
⑷写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
⑸为了证明浓硫酸的作用,某同学进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机物的厚度,实验记录如表:
实验编号 |
试管Ⅰ中试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
有机层厚度/cm |
A |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol/L浓硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
5.0 |
B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
0.1 |
C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3 mol/L硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、一定浓度的盐酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
实验D的目的是与实验C对照,证明H+对该反应的催化作用。实验D中加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol/L。
右下图为制取乙酸乙酯的实验装置图。回答下列问题:
揭示实验原理
①乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯。请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________。
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理? _______(选填“能”或“不能”),原因是___________________。
反应温度确定:
合成乙酸乙酯的反应为放热反应。实验表明,反应温度应控制在85℃左右为宜。回答:
实验温度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________;
实验温度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________;
实验装置的比较:
利用右图装置制备乙酸乙酯,这种装置与教材装置相比较突出的优点是___________。
酯层厚度的标示:
为更好地测定酯层厚度,可预先向饱和Na2CO3溶液中滴加1滴____试液,现象是___________。
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙酸、浓硫酸和乙醇外,还应放入碎瓷片,目的是__________________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是________________________________________________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_____________________。
(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:________,分离方法Ⅰ是:________________________,分离方法Ⅲ是:____________________。
.可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)请填空:
(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确加入顺序操作是_____________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是 ____________
(3)实验中加热试管的目的是:① ________________________________
②__________________________________________________________________
(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液 ,其作用是_____________________________
(5)反应结束后,振荡试管b静置,观察到的现象是___________________________
(6)制取乙酸乙酯的化学方程式___________________________
在试管甲中加入3mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,按如图所示连接好装置进行实验,以制取乙酸乙酯。
(1)试管乙中盛放的溶液是 。
(2)写出乙醇与乙酸反应的化学方程式 。
(3)实验完成后,试管乙的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生。若分离10mL该液体混合物需要用到的主要玻璃仪器是 ,这种方法叫做 。
(12分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常用冰醋酸、无水乙醇和浓硫酸混合,在加热条件下反应制得:
请根据要求回答下列问题:
(1) 写出该反应的化学方程式
(2)此反应中浓硫酸的作用是
饱和碳酸钠的作用是
(3)若采用同位素示踪法研究该化学反应,反应物无水乙醇中含有18O,冰醋酸中均为16O,反应后的混合物中,含有18O的物质有
(4)若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,锥形瓶中的现象为 ,不过往往产率偏低,其原因可能为 (任填2种)
已知下表数据:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/(g/cm3) |
乙醇 |
-144 |
78 |
0.789 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸 |
—— |
338 |
1.84 |
某学生做乙酸乙酯的制备实验
(1)写出该反应的化学反应式 。
(2)按装置图安装好仪器后,将在大试管中配制好体积比为3︰2的乙醇和乙酸混合溶液与浓硫酸混合时的操作要点是 。
(3)根据上表数据分析,为什么乙醇需要过量一些,其原因是 。
按正确操作重新实验,该学生很快在小试管中收集到了乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物。现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。在图中圆括号表示加入适当的试剂,编号表示适当的分离方法。
(4)写出加入的试剂:试剂(a)是 ;试剂(b)是 。
(5)写出有关的操作分离方法:①是 ,②是 ,③是 。
(11分) “酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
(2)试管B中盛放的溶液是 ,其主要作用是
。
(3)装置中通蒸气的导管不能插入试管B的溶液中,目的是 。
(4)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 。
(5)做此实验时,往往还向大试管A中加入几块碎瓷片,其目的是 。
(6)用30g乙酸与46g乙醇反应,如果实际产量是理论产量的67%,则实际得到乙酸乙酯的质量是 。
A.44g | B.29.5g | C.74.8g | D.88g |
(12分)(1)下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是__(填序号)
A.用托盘天平称取4.00g干燥的NaOH固体,溶解于6ml蒸馏水中,配制10%NaOH溶液;配制氢氧化铜悬浊液,在一定量硫酸铜溶液中,加入少量10%氢氧化钠溶液。 |
B.实验室蒸馏石油时,在蒸馏烧瓶中加入一些碎瓷片,防止暴沸;冷凝管下口进冷水,上口出热水。 |
C.钠是活泼金属,易和空气中氧气、水反应,实验室将钠保存在无水酒精中。 |
D.煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物,其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,可以用干馏方法获得苯。 |
E.多数有机反应很慢,往往需要加热,采用水浴加热易控制温度且受热均匀,石油分馏、苯和浓硝酸发生取代反应、银镜反应、油脂水解均必需水浴加热。
F.用渗析法分离淀粉中混有的NaN03杂质,用盐析方法提纯蛋白质。
(2)如右图,在试管a中先加入2mL95%的乙醇,边摇动边缓缓加入5mL浓H2S04并充分摇匀,冷却后再加入2g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管b中加入 7mL饱和碳酸钠溶液。连接好装置。用酒精灯对试管a加热,当观察到试管b中有明显现象时停止实验。
①加人浓H2S04的作用是______________________________________
②试管b中观察到的主要现象是_________________________________
③在实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是___________________________
④饱和Na2C03溶液的作用是__________________________________