某化学小组以苯甲酸()为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:
物质 |
甲醇 |
苯甲酸 |
苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ |
64.7 |
249 |
199.6 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸(M=122g/mol)和20ml甲醇(密度约0.79g·mL-1),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)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 ;浓硫酸的作用是: 。
(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用 装置(填“甲”或“乙”或“丙”)。
Ⅱ.粗产品的精制
(3)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,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ 操作Ⅱ 。
(4)能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液? (填“能”或“否”),并简述原因 。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率是 。
(14分)丁酸异戊酯又称香蕉油,多用于食品和化妆品的香精,实验室用正丁酸与异戊醇反应制备丁酸异戊酯,有关数据和装置示意图如下:
实验步骤:
①如图连接好装置,在三颈烧瓶中加入0.2 mol异戊醇和0.1 mol正丁酸、数滴浓硫酸、5 ML苯和2-3片碎瓷片。充分摇匀,分水器内加入异戊醇直至与支管相平;
②在122-.132℃下回流反应1.5 h即可得粗产品;
③冷却后用10%的NaOH溶液中和,用水洗至中性,加入无水硫酸镁后蒸馏得较纯净的丁酸异戊酷11 g.
回答下列问题:
(1)图中A仪器的名称是 ,冷却水应从 (选择a或b)口进。
(2)在该实验中,三颈烧瓶的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A.50 mL B.100 ML C.200 mL
(3)加入碎瓷片的作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是 (填入正确选项前的字母)。
A.冷却后补加 B.立即补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)加入过量异戊醇的目的是 ,分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是 。
(5)在蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯操作中,仪器选择及安装都正确的是 (填标号)。
(6)本实验的产率是 。(保留三位有效数字)
乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图所示,关于该有机物的下列叙述中正确的是
①分子式为C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色
③能发生加成反应,但不能发生取代反应
④它的同分异构体中可能有芳香族化合物,
且属于芳香族化合物的同分异构体有8种
⑤1mol该有机物水解时只能消耗1molNaOH
⑥1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为3mol
A.①②③ | B.①②⑤ | C.①②⑤⑥ | D.①②④⑤ |
碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一种理想的锂电池有机电解液.生成碳酸甲乙酯的原理为:C2H5OCOOC2H5(g )+CH3OCOOCH3(g)2CH3OCOOC2H5(g).其他条件相同时,CH3OCOOCH3的平衡转化率(α)与温度(T)、反应物配比( R=n(C2H5OCOOC2H5):n(CH3OCOOCH3)的关系如图所示.三种反应物配比分别为1:1、2:1、3:1.下列说法正确的是
A.该反应的逆反应△H>0 |
B.增大反应物中CH3OCOOCH3的浓度能提高碳酸甲乙酯的平衡转化率 |
C.650℃,反应物配比为1:1时,平衡常数K=6 |
D.当C2H5OCOOC2H5与CH3OCOOC2H5生成速率比为1:2时,反应达到平衡状态 |
已知下表所示数据:
物质 |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
密度(g·cm-3) |
乙醇 |
-117.3 |
78.5 |
0.79 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸 |
|
338.0 |
1.84 |
某学生实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比2∶3∶3配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。
②按图甲连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀加热装有混合液的大试管 5~ 10 min。
③待试管B收集到一定量产物后停止加热,撤出试管B并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合液的主要操作步骤为_______________________________________。
(2)导管不能插入到Na2CO3溶液中的原因是_________________________。
(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要原因是__________________________________。
(4)指出步骤③所观察到的现象:____________________________________________。
(5)充分振荡试管,然后静置,待液体分层后,分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。分离出乙酸乙酯层后,可以用用________________________洗涤。
A.乙醇 B.饱和食盐水 C.碳酸钠溶液 D.NaOH溶液
酯类是工业上重要的有机原料,具有广泛用途。
下图是乙酸乙酯的合成路线图,已知A能与银氨溶液反应析出银镜,B的水溶液可以溶解CaCO3,E可作果实催熟剂。
请完成下列问题:
(1)A的名称是 ;B中所含的官能团是 ;反应③的反应类型是 ;反应④的反应类型是 。
(2)A的结构简式为 ;E的结构简式为 。
(3)请写出反应①、④的化学方程式:
① ;
④ 。
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g/l00g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 |
操作如下:
①在50mL三颈烧瓶中投入几粒沸石,将18.5 mL正丁醇和13.4 mL冰醋酸(过量),3~4滴浓硫酸按一定顺序均匀混合,安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中依次用水洗,10% Na2CO3洗,再水洗,最后转移至锥形瓶并干燥。
③将干燥后的乙酸正丁酯加入烧瓶中,常压蒸馏,收集馏分,得15.1 g乙酸正丁酯。
请回答有关问题:
(1)写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式 。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为 。
(3)步骤①向三颈烧瓶中依次加入的药品是: 。
(4)步骤②中,用 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是 。
(5)步骤③在进行蒸馏操作时,若从118℃开始收集馏分,产率偏 ,(填“高”或“低”)原因是 。
(6)该实验生成的乙酸正丁酯的产率是 。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇为主要原料制备环己烯.
已知:
|
密度(g/cm3) |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
熔点(℃) |
环乙醇 |
0.96 |
25 |
161 |
难溶于水 |
环乙烯 |
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 .
(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2装置蒸馏,冷却水从 口进入(填“g”或“f”).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 .
(1)为进行Ⅰ项中的除杂实验(括号内为杂质),请从Ⅱ项中选出一种试剂,从Ⅲ项中选出一合适的实验操作方法分离,将标号填在后面的答案栏内。
Ⅰ 除杂实验 |
Ⅱ 试剂 |
Ⅲ 操作方法 |
答案 |
||
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
|||
①苯(苯酚) |
A.饱和Na2CO3溶液 B.NaCl晶体 C.NaOH溶液 D.CaO |
a.蒸馏 b.分液 c.盐析、过滤 d.萃取 |
① |
|
|
②乙醇(水) |
② |
|
|
||
③肥皂(甘油、水) |
③ |
|
|
||
④乙酸乙酯(乙酸) |
④ |
|
|
(2)如图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出).
①有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 .
②上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号).
③任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式 .
④(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有 (填代号).
(3)下列实验中,需要用水浴加热的是 ,
①新制Cu(OH)2与乙醛反应; ②银镜反应; ③溴乙烷的水解;
④乙酸和乙醇反应制乙酸乙酯;⑤由乙醇制乙烯;⑥苯的硝化
乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。某课外小组设计实验室制取并提纯乙酸乙酯的方案如下:
已知:①氯化钙可与乙醇形成CaCl2·6C2H5OH
②2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O
③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 |
I.制备过程
装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。
(1)写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式 。
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是 (填入正确选项前的字母)。
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
(3)球形干燥管的主要作用是 。
(4)预先向饱和Na2CO3溶液中滴加几滴酚酞试液,目的是 。
II.提纯方法:
①将D中混合液转入分液漏斗进行分液。
②有机层用5mL饱和食盐水洗涤,再用5mL饱和氯化钙溶液洗涤,最后用水洗涤。有机层倒入一干燥的烧瓶中,用无水硫酸镁干燥,得粗产物。
③将粗产物蒸馏,收集77.1℃的馏分,得到纯净干燥的乙酸乙酯。
(5)第①步分液时,选用的两种玻璃仪器的名称分别是 、 。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),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 |
61 |
能溶于水 |
环己烯 |
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 .
(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2所示装置蒸馏,冷却水从______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
(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.
(12分)某实验小组用无水乙醇、乙酸与浓硫酸制取乙酸乙酯并提纯,已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶的CaCl2·6C2H5OH。请回答下列问题:
(1)制备乙酸乙酯装置如图所示,虚框内玻璃仪器名称为 ;冷凝水流经冷凝管时应从 口进入(填“a”或“b”);
(2)生成乙酸乙酯的化学反应方程式为 ;
(3)下列措施可提高乙酸的转化率可采取的有( )
A.增加乙醇的用量 B.蒸出乙酸乙酯
C.增加乙酸的用量 D.冷凝管中通热水
(4)实验所得乙酸乙酯远低于理论产量的可能原因 。(写出其中两种)
(5)为了除去粗产品其中的醋酸,可向产品中加入 溶液,在分液漏斗中充分振荡,然后静置,待分层后 (填选项)。
A.直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B.直接将有机层从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(6)再向得到的有机物粗产品中加入饱和氯化钙溶液,振荡、分离。加入饱和氯化钙溶液的目的是 。
(7)最后,加入干燥剂除去其中的水分,再进行 (填操作),即可得到纯净的乙酸乙酯。
阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:
操作流程如下:
已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。
回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是 。
(2)制备过程中,水杨酸会形成聚合物的副产物。写出该聚合物的结构简式 。
①分批用少量饱和NaHCO3溶解粗产品,目的是 。判断该过程结束的方法是 。
②滤液缓慢加入浓盐酸中,看到的现象是 。
③检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应):
Ⅰ.称取阿司匹林样品m g;Ⅱ.将样品研碎,溶于V1 mL a mol·L-1NaOH(过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴甲基橙,用浓度为b mol·L-1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH,消耗盐酸的体积为V2mL。
①写出乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式 。
②阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为 。
已知下列数据:
物质 |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
密度(g·cm-3) |
乙醇 |
-117.0 |
78.0 |
0.79 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸(98%) |
— |
338.0 |
1.84 |
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:______________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)__________ __________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是________________________。
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A.P2O5 B.无水Na2SO4
C.碱石灰 D.NaOH固体
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、装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少最水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊脂3.9 g.
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 第二次水洗的主要目的是
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分从后(填标号〕 .
a、直接将乙酸异戊脂从分液漏斗的上口倒出
b、直接将乙酸异戊从分液端斗的下口放出
c、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊脂从下口放出
d、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酚从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_ (填标号)。
(7)本实验的产率是_ (填标号).
a. 30 % b. 40 % c、60% d、90%
(8)在进行蒸馏操作时:若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是