高中化学酯的性质实验题

下图装置Ⅰ是实验室制乙酸乙酯的常用装置：

实验中所用的某些试剂及产物的相关数据如下：

物  质	2,4,6   熔点/℃	沸点/℃
乙  醇	－114	78
乙  酸	16.6	117.9
乙酸乙酯	－83.6	77.5
98%H2SO4	10	338

回答下列问题：
（1）如果用CH₃CO¹⁸OH与CH₃CH₂OH反应，写出该反应的化学方程式                             ，浓H₂SO₄的作用是              。
（2）要从装置Ⅰ中右侧小试管中分离出乙酸乙酯，应进行的操作是：撤出小试管，将混合液倒入      （填仪器名称），用力振荡，静置，        （填现象），然后将产物从__  __口（填“上”或“下”）倒出。
（3）采用装置Ⅱ可提高乙酸乙酯的产率，结合表格中的数据，说明该装置可提高乙酸乙酯产率的原因：                                    。

(14分)乙酸异戊酯（）是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图（有关的加热和夹持仪器略去）和有关数据如下：

实验步骤：在烧瓶中加入4.4 g的异戊醇，6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热烧瓶，回流50分钟，反应液冷至室温后，倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置片刻，过滤除去硫酸镁晶体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题：

	相对分子质量	密度/（g·cm^-3）	沸点/℃	水中溶解性
异戊醇	88	0.8123	131	微溶
乙酸	60	1.0492	118	溶
乙酸异戊酯	130	0.8670	142	难溶

（1）写出制取乙酸异戊酯的化学方程式 。
（2）冷凝管的作用是   ，碎瓷片的作用是   。
（3）若乙酸异戊酯产率偏低，其原因可能是   。
A．原料没有充分反应
B．发生了副反应
C．在进行蒸馏纯化操作时，从143 ℃开始收集馏分
（4）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后   （填标号），
A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口放出
（5）实验中加入少量无水硫酸镁的目的是   。
（6）本实验的产率是   
A．30℅           B．40℅             C．50℅            D．60℅

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。
① A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、下），分液后用         洗涤。
a．KMnO₄溶液     b．稀H₂SO₄     c．Na₂CO₃溶液
② 再将环己烯按右图装置蒸馏，冷却水从_____口（填g或f）进入。
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

实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如右下图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质

如下表：

	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	可溶(9g/100g水)	微溶

（1）制取乙酸丁酯的装置应选用_______(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是                     。
（2）该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有（写出结构简式）：        、      。
（3）酯化反应是一个可逆反应，为提高1-丁醇的利用率，可采取的措施是     。
（4）从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中，肯定需要的化学操作是__________（选填答案编号）。

（5）有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须   ；某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还可能                   。

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    。

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，

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

“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右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）在大试管中按一定比例将乙醇、乙酸混合后充分加热，在右边小试管中未收集到有香味的液体（气密性良好），原因可能是：
                                                                。
（3）右边小试管中应先加入的试剂是：①           ；②其作用是                   。
（4）若乙酸中的氧元素都用¹⁸O 标识，充分反应，在反应体系中含有¹⁸O 的物质共有          种。
（5）下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到该反应的限度的有(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

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（如下图所示），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：
（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，
其目的是_________________________。
（2）在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是                   。
（3）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
（4）（每空1分）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。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。

E为____________(填名称)；试剂a是__________，试剂b为_______；分离方法①是___________，分离方法②是__________________，分离方法③是__________。
（5）写出C → D 反应的化学方程式                           。

3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点 181℃，受热温度超过95℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。乙酸乙酯 相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77℃。
【反应原理】

【实验装置】

【实验步骤】
1．加热反应：向反应装置中加入32 mL(28.5g，0.32mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g(0.07mol)切细的金属钠，微热回流1.5~3小时，直至金属钠消失。
2．产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层。用分液漏斗分离出酯层。酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清。
3．蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100℃。然后改用减压蒸馏，得到产品2.0g。
回答下列问题：
（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是              。
（2）反应装置中加干燥管是为了           。两个装置中冷凝管的作用           (填“相同”或“不相同”)，冷却水进水口分别为           和              (填图中的字母)。
（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是           ，稀醋酸不能加多了，原因是            。用分液漏斗分离出酯层的操作叫             。碳酸钠溶液洗涤的目的是                  。加碳酸钾的目的是               。
（4）采用减压蒸馏的原因是                。
（5）本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是              (填正确答案标号)。

A．10%

B．22%

C．19%

D．40%

“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）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的顺序是：先加        再加                 和             。
（2）浓硫酸的作用是：①         ；②             。
（3）做此实验时，有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片，其目的是　　　。
（4）饱和碳酸钠溶液的主要作用是①                    ②                      
③                                                     。
（5）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                          　。
（6）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是　            　。
（7）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
（8）实验室可用乙醇来制取乙烯，将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液，反应后生成物的结构简式是_________________。

请你与某小组的同学共同探究乙醇与乙酸的酯化反应实验：

(1) 请你根据图示，补画实验室制取乙酸乙酯的装置图。
(2) 其中小试管中装入的物质是____________；其主要作用是               、   ____________、__________________________。
(3) 分离小试管中制取的乙酸乙酯应使用的仪器叫做______________；分离完毕，应从该仪器________________ (填“下口放”或“上口倒”)出。
(4) 实验完毕，发现大试管中的反应液有些变黑，其原因是________________________。
(5) 该实验中，若用3mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热，充分反应后，能否生成1mol乙酸乙酯？　　　　　（填“能”或“不能”），原因是　　　　　　   　　　　（不考虑原料损耗）。
(6) 写出该反应的化学方程式：                                            

（12分,每小题2分）下图是实验室制乙酸乙酯的装置。

（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合溶液的方法是将________________                _______________    ________________  __。然后轻轻地振荡试管，使之混合均匀。
（2）装置中通蒸气的导管要插在_                     _                      ___      目的是___________________          ___________                
（3）浓硫酸的作用是①__________________；② _________________________。
（4）饱和Na₂CO₃溶液的作用是_____________________________________________。       
（5）实验生成的乙酸乙酯，其密度比水_________(填“大”或“小”)，有____________气味。
（6）若实验中温度过高，使反应温度达到140℃左右时，副反应的主要有机产物是_____________________________（写出物质名称及分子式）。

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、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙 酸乙酯，该反应的化学方程式为     。
【装置设计】甲、 乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：

若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置应是     (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，另一重要作用是     。
【实验步骤】
A 按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2 mL冰醋酸；
B 将试管固定在铁架台上；
C 在试管②中加入5 mL X试剂；
D 用酒精灯对试管①加热
E．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】（1）实验中浓硫酸的作用是     。
（2）试管2中加入的X试剂为     。
（3）步骤E试管②中观察到的现象是     。
（4）常用     方法分离获得实验中的乙酸乙酯。

已知乙烯能发生以下转化：

（1）乙烯的结构式                         
（2）B中官能团名称为                ，D中官能团名称为             
（3）上述B+D的反应中，浓硫酸的作用是                              
（4）写出反应的化学方程式
反应②：                                             
反应④：                                             
(5)某同学用如图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯。

实验结束后，试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。
①实验开始时，试管甲中的导管不伸入液面下的原因      
②左边试管中放入碎瓷片的作用是                    
③右边试管甲在反应前加入的是饱和碳酸钠溶液，其目的是                                          

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___________。