Question

【題目】乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗步驟：

在A中加入4.4 g的異戊醇，6.0 g的乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片，開始緩慢加熱A，回流50min，反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水，飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。

（1）儀器B的名稱是：________________________。

（2）在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是：___________________________； 第二次水洗的主要目的是：________________________________________。

（3）在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后_______（填標(biāo)號）。

A.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出

B.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出

C.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出

D.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口放出

（4）本實驗中加入過量乙酸的目的是：______________________。

（5）本實驗的產(chǎn)率是___________(填標(biāo)號)。

a. 30% b.40% c.60% d.90%

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 除去乙酸和硫酸 除去NaHCO3 D 提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率 c

【解析】分析：（1）根據(jù)儀器構(gòu)造回答儀器名稱；

（2）根據(jù)含有的雜質(zhì)以及物質(zhì)性質(zhì)分析兩次洗滌的目的；

（3）根據(jù)物質(zhì)的密度大小、溶解性和分液操作的實驗步驟分析解答；

（4）從提高原料利用率的角度分析；

（5）產(chǎn)率等于實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。

詳解：（1）由裝置中儀器B的構(gòu)造可以判斷儀器B的名稱為球形冷凝管；

（2）反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過多次洗滌，在洗滌操作中，第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸和醋酸；用飽和碳酸氫鈉溶液既可以除去未洗凈的醋酸，也可以降低酯的溶解度，所以第二次水洗的主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉；

（3）因為酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下層，酯在上層。分液時，要先將水層從分液漏斗的下口放出，待到兩層液體界面時關(guān)閉分液漏斗的活塞，再將乙酸異戊酯從上口放出，所以正確的選項為D；

（4）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物的濃度可以使平衡正向移動，增加一種反應(yīng)物的濃度，可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，因此本實驗中加入過量乙酸的目的是提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率；

（5）乙酸的物質(zhì)的量為6g÷60g/mol＝0.1mol，異戊醇的物質(zhì)的量為4.4g÷88g/mol＝0.05mol，因為乙酸和異戊醇是按照1:1進行反應(yīng)，所以乙酸過量，生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質(zhì)的量計算，即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯。實際上生成的乙酸異戊酯的物質(zhì)的量為3.9g÷130g/mol＝0.03mol，所以乙酸異戊酯的產(chǎn)率為0.03mol/0.05mol×100%＝60%，答案選c。