高中化学酯的性质实验题

酯是重要的有机合成中间体，请回答下列问题：
（1）实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为：_____________________。
（2）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有__________________________________、
_____________________________________________等。
（3）若用下图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能是：___________、
__________________。

（4）实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生，用离子方程式表示产生气泡的原因：                   。
（5）此反应以浓硫酸作为催化剂，可能会造成产生大量酸性废液，催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂，实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）：

同一反应时间	同一反应温度
反应温度/℃	转化率(%)	选择性(%)	反应时间/h	转化率(%)	选择性(%)
40	77.8	100	2	80.2	100
60	92.3	100	3	87.7	100
80	92.6	100	4	92.3	100
120	94.5	98.7	6	93.0	100

（说明：选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水）
①根据表中数据，下列________(填编号)，为该反应的最佳条件。
A.120℃，4h         B.80℃，2h         C.60℃，4h         D.40℃，3h
②当反应温度达到120℃时，反应选择性降低的原因可能是_________________。

实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成，测定装置如图(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)：H:1  O:16   C:12

取17.1 g A放入装置中，通入过量O₂燃烧，生成CO₂和H₂O，请回答下列有关问题：
（1）通入过量O₂的目的是                                          ；
（2）C装置的作用是                                              ；
D装置的作用是                                              ；
（3）通过该实验，能否确定A中是否含有氧原子？________；
（4）若A的摩尔质量为342 g/mol，C装置增重9.99 g，D装置增重26.4 g，则A的分子式为________；
（5）写出A燃烧的化学方程式                                      ；
（6）A可发生水解反应，1 mol A可水解生成2 mol同分异构体，则A在催化剂作用下水解的化学方程 式为                                         。  

如图所示一套实验装置来制取乙酸乙酯

A中盛有乙醇、浓硫酸和醋酸的混合液，C中盛有饱和碳酸钠溶液。
已知：①氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH，②有关有机物的沸点：

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点(℃)	34.7	78.5	117.9	77.1

（1）浓硫酸的作用是                           ；
（2）若实验中用含¹⁸O的乙醇与乙酸作用，则表示该反应原理的化学方程式是             ；
（3）球形管B除起冷凝作用外，另一重要作用是             ；
（4）反应中所用的乙醇是过量的，其目的是                  ；
（5）从C中分离出乙酸乙酯必须使用的一种仪器是______；分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入饱和氯化钙溶液分离出__________，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，收集77℃的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。

银镜反应是检验醛基的重要反应，教材对该实验的操作条件只是粗略的描述。某同学进行如下研究：
（1）在干净试管中加入2ml2％                            ，然后，                   得到银氨溶液，分装入5支试管，编号为1#．2#．3#．4#．5# 。
（2）依次滴加2%．5%．10%．20%．40%的乙醛溶液4滴，快速振荡后置于60℃~70℃的水浴中。3分钟后，试管1#未形成大面积银镜，试管5# 的银镜质量差有黑斑， 试管4# 产生的银镜质量一般，试管2#．3# 形成光亮的银镜。
该研究的目的是：                                                           。
（3）乙醛发生银镜反应的化学方程式为：                                           ，
（4）有文献记载:在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。验证和对比实验如下。

装置	实验序号	试管中的药品	现象
	实验Ⅰ	2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液	有气泡产生: 一段时间后，溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜
实验Ⅱ	2mL银氨溶液和 数滴浓氨水	有气泡产生:一段时间后，溶液无明显变化

 
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料后，得知:
a．Ag(NH₃)₂⁺+2H₂OAg⁺+2NH₃·H₂O　    b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag₂O
经检验，实验Ⅰ的气体中有NH₃,黑色物质中有Ag₂O。产生Ag₂O的原因是：
　　　　　　　　　　                                                 。
（5）用湿润的红色石蕊试纸检验NH₃产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　 。用稀HNO₃清  洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是　　　　　　　　 　    　　　　 。
（6）该同学对产生银镜的原因提出假设:在NaOH存在下，可能是NH₃还原Ag₂O。如果该假设成立，则说明检验醛基时，银氨溶液不能呈强碱性，因为：
                                                               

“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味乙酸乙酯，在实验室我们也可以用下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)饱和碳酸钠溶液的主要作用是中①            ②              ;③            
(3)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液， 
目的是防止 　   　。
(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)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应未达到化学平衡状态的有(填序号)　　　　　　　　。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化

俗话说， “陈酒老醋特别香”，其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程。请回答下列问题：

（1）在大试管中需加入浓硫酸、冰醋酸各2mL，乙醇3mL，加入试剂的正确的操作是                                  。
（2）浓硫酸的作用是：①                  ；②                   。
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是                                           。
（4）装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处，不能插入溶液中，目的　   ，长导管的作用是                           。
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是　　　              。
（6）进行该实验时，最好向试管甲中加入几块碎瓷片，其目的是　　   　。
（7）试管乙中观察到的现象是____________________，由此可见，乙酸乙酯的密度比水________(填“大”或“小”)，而且______。
（8）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号)　　　　　　　　。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化

水果成熟时，大多数香气袭人。乙酸丁酯（CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃）是具有果香味的香精，经酯化反应可进行乙酸丁酯的合成。有关物质的物理性质见右表。合成过程如下：第一步：将丁醇和x的混合液和过量的乙酸混合加热发生酯化反应；第二步：洗涤提纯；第三步：蒸馏提纯。

	乙酸	1-丁醇	乙酸丁酯
熔点/℃	16.6	－89.5	-73.5
沸点/℃	117.9	117	126.3
密度/g·cm^－^3	1.05	0.81	0.88
水溶性	互溶	互溶	不溶

(1)上述是合成和提纯乙酸丁酯的有关装置图，请写出合成和提纯乙酸丁酯的操作顺序(填字母)C→F→   →   →   →     。
(2)C装置中除了装有1-丁醇和过量的乙酸外，还装有___________、_________。装置C中冷凝管的作用是：            ；
(3)乙酸过量的原因是________________。
(4)步骤F：酯化反应完成后，向卸下的烧瓶中加入25mL水的作用是_____ ___  _
(5)步骤E的操作要领是：①用一只手的手掌压住分液漏斗的塞子并握住分液漏斗；②另一只手握住活塞部分；③                       。
(6)要除去乙酸丁酯中含有的少量乙酸，下列试剂中可选用的是：      
A. 饱和NaOH溶液      B. 饱和KHCO₃溶液    C.饱和Na₂CO₃溶液  
D. 饱和 K₂CO₃溶液     E. 饱和KOH溶液     F.过量的 1-丁醇

下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇(CH₃CH₂¹⁸OH)、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，其中浓硫酸除了作吸水剂的作用外还有      
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，我选择的装置是       (选填 “甲”或 “乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管除起冷凝作用外，它的另一重要作用是           

[实验步骤](1)按选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mLCH₃CH₂¹⁸OH，2mL冰醋酸，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀， (2)将试管固定在铁架上；(3)在试管②中加人适量的饱和Na₂CO₃溶液；(4)用酒精灯对试管①加热；(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]a．根据试管②中观察到的现象，可知乙酸乙酯的物理性质有：
无色油状液体、                                     ；
b．试管 ② 中饱和 Na₂CO₃的作用是溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度还有  的作用
c． 从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是               
d． 生成乙酸乙酯的化学反应方程式                               

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醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入__________，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列框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II是____________，
试剂b是______________，分离方法III是______________。
（5）甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酯和水的乙酸乙酯粗产品提纯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下：
甲得到了显酸性的酯的混合物
乙得到了大量水溶性的物质
丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。
试解答下列问题：
①甲实验失败的原因是：_______________________________________________
②乙实验失败的原因是：_______________________________________________

某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液。

已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH ②有关有机物的沸点:

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点/℃	34.7	78.5	118	77.1

请回答：
(1)浓硫酸的作用是                  ；若用同位素¹⁸O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示¹⁸O位置的化学方程式：
                                                        。
(2)球形干燥管C的作用是                      。若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是(用离子方程式表示)                     ；反应结束后D中的现象是            
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出          ；再加入(此空从下列选项中选择)       ，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得较纯净的乙酸乙酯。
A．五氧化二磷     B．碱石灰    C．无水硫酸钠    D．生石灰

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。

化合物	相对分子质量	密度/g·cm^-3	沸点/℃	溶解度/100g水
正丁醇	74	0.80	118.0	9
冰醋酸	60	1.045	118.1	互溶
乙酸正丁酯	116	0.882	126.1	0.7

请回答有关问题。
Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备
在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸，再加3～4滴浓硫酸，混合均匀，投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管，并在分水器中预先加水至略低于支管口，加热回流，反应一段时间将水逐渐分去，至反应完毕。

（1）仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质，可采用          确定。
a．红外光谱法            b．¹H核磁共振谱法          c．质谱法
（2）“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是：                           。
（3）反应时加热有利于提高酯的产率，但温度过高酯的产率反而降低，其可能的原因是           。
（4）可根据                             现象来判断反应完毕。
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品的精制
（5）将仪器A中的液体转入分液漏斗中，用分液法可分离上述有机层和水层，分液完成后，取出有机层的操作是          。
（6）再用10ml 10%Na₂CO₃溶液洗涤有机层，该步操作的目的是                                 。
（7）将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时，应将温度控制在        左右。

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/cm^3）	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

⑴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。
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                  
⑵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      （填编号）洗涤环己烯。
A.KMnO₄溶液     B.稀H₂SO₄         C.Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从     （填f或g）口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是          。

③收集产品时，控制的温度应在    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.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
⑶以下区分环己烯精品和粗品的方法，最好的是       。
A.酸性KMnO₄溶液      B.用金属钠      C.测定沸点

(11分)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/cm^3)	熔点(℃)	沸点(℃)	溶解性
环已醇	0.96	25	161	能溶于水
环已烯	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lmL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。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，冷却水从       (填入编号)口进入。蒸馏时要加入生石灰的目的                    。

③收集产品时，控制的温度应在       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．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
(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    

“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)浓硫酸的作用是：①                  ；②                         。
(3)饱和碳酸钠溶液的主要作用是                                      。
(4)装置中通蒸气的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　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是　　      。
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)　　　　　　　　。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化

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

（1）制备粗品将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入l 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。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再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入，目的是__________________。

③收集产品时，控制的温度应在_________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．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
（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