高考化學二輪復(fù)習教材實驗延伸13乙酸乙酯的實驗室制取

2021屆高考化學二輪復(fù)習教材實驗延伸(十三)乙酸乙酯的實驗室制取1.實驗室常用乙酸與過量的乙醇在濃硫酸催化下合成乙酸乙酯。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)的類型為加成反應(yīng)

B.乙酸乙酯的同分異構(gòu)體共有三種

C.可用飽和的碳酸氫鈉溶液鑒定體系中是否有未反應(yīng)的乙酸D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加大乙醇的量可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率2.下列實驗裝置圖正確的是()A. B.C. D.3.近年，科學家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：，在常壓下反應(yīng)，冷凝收集，測得常溫下液體收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù)如圖所示。關(guān)于該方法，下列推測不合理的是（）

A.反應(yīng)溫度不宜超過300℃B.在催化劑作用下，乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物C.提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙酸等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵D.該反應(yīng)屬于加成反應(yīng)4.下圖為實驗室制取乙酸乙酯的裝置。下列關(guān)于該實驗的敘述中，不正確的是()A．試管b中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面的原因是防止實驗過程中發(fā)生倒吸現(xiàn)象B．向a試管中先加入濃硫酸，然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇，再加冰醋酸C．實驗時加熱試管a的目的是及時將乙酸乙酯蒸出并加快反應(yīng)速率D．試管b中Na2CO3的作用是除去隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中溶解度5.1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯,反應(yīng)溫度為115~125℃,反應(yīng)裝置如圖。下列對該實驗的描述錯誤的是(

)A.不能用水浴加熱B.長玻璃管起冷凝回流作用

C.提純乙酸丁酯需要經(jīng)過水、氫氧化鈉溶液洗滌D.加入過量乙酸可以提高1-丁醇的轉(zhuǎn)化率6.制備乙酸乙酯的反應(yīng)原理為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,實驗室可用如圖裝置來制備乙酸乙酯,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.儀器a的名稱為長頸漏斗,作用是防止倒吸

B.增大濃硫酸用量有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率

C.分離飽和碳酸鈉溶液和乙酸乙酯的方法是蒸餾

D.若撤去水浴加熱裝置,產(chǎn)率會降低7.根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷下列說法正確的是()A.可以表示淀粉或纖維素，二者均屬于多糖，互為同分異構(gòu)體B.可以利用銀鏡反應(yīng)證明反應(yīng)①的最終產(chǎn)物為葡萄糖C.酸性高錳酸鉀溶液可將乙醇氧化為乙酸，將燒黑的銅絲趁熱插入乙醇中也可得到乙酸D.在反應(yīng)②得到的混合物中倒入飽和氫氧化鈉溶液并分液可得到純凈的乙酸乙酯8.—種制備乙酸乙酯的實驗裝置如圖所示（夾持裝置已略去）。下列說法正確的是（）A.濃硫酸起到催化劑、吸水劑、脫水劑的作用B.儀器a的作用是冷凝回流，以充分利用無水乙醇、冰醋酸，儀器b中碎瓷片的作用是防止暴沸C.儀器b中加入試劑的順序是:濃硫酸、無水乙醇、冰醋酸D.反應(yīng)完全后，可用儀器a、b蒸餾得到產(chǎn)品9.下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實驗任務(wù)?！緦嶒?zāi)康摹恐迫∫宜嵋阴ァ緦嶒炘怼考?、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯。【裝置設(shè)計】甲、乙、丙三位同學分別設(shè)計了下列三套實驗裝置:請從甲、乙兩位同學設(shè)計的裝置中選擇一種作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置,較合理的是________(選填“甲”或“乙”)。丙同學將甲裝置進行了改進,將其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_______?！緦嶒灢襟E】(1)用酒精燈對試管①加熱;(2)將試管①固定在鐵架臺上(3)按所選擇的裝置組裝儀器,在試管①中先加入3mL乙醇,并在搖動下緩緩加入2mL濃硫酸充分搖勻,冷卻后再加入2mL冰醋酸;(4)在試管②中加入適量的飽和Na2CO3溶液;(5)當觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時停止實驗?！締栴}討論】1.補全【裝置設(shè)計】的填空2.用序號寫出該實驗的步驟__________

3.裝好實驗裝置,加入藥品前還應(yīng)檢查__________

4.寫出試管①發(fā)生反應(yīng)的化學方程式(注明反應(yīng)條件)__________

5.試管②中飽和Na2CO3溶液的作用是__________10.利用乙酸乙酯可以制備乙酰乙酸乙酯,有關(guān)乙酸乙酯與乙酰乙酸乙酯的制備原理,純化流程如下。一、乙酰乙酸乙酯的制備原理Ⅰ.乙酸乙酯的制備CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2OⅡ.乙酰乙酸乙酯的制備2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH二、乙酸乙酯的制備及純化實驗裝置(加熱及夾持裝置省略)如圖:三、乙酸乙酯純化的流程四、乙酰乙酸乙酯的制備和純化流程回答下列問題:(1)儀器乙的名稱是________;儀器甲為刺形分餾柱,其作用是________,乙酸乙酯的制備裝置中,三頸燒瓶中加入沸石的目的是________________。(2)乙酸乙酯純化的過程中,向粗產(chǎn)品中加入飽和碳酸鈉溶液的目的是________________,“分離”操作所需要的主要玻璃儀器是________,用飽和食鹽水洗滌有機相的目的主要是除掉有機相中含有的________(填離子形式),若直接用飽和氯化鈣溶液洗滌有機相(除去殘留的乙醇),其后果是________________。(3)在圓底燒瓶中放入5g金屬鈉和25mL二中苯,裝上冷凝管加熱使鈉熔化。拆去冷凝管,用塞子塞緊圓底燒瓶,趁熱用力搖動,得到細粒狀的鈉珠,其中加入二甲苯的作用是________________。然后將圓底燒瓶中的二甲苯迅速向圓底燒瓶中加入55mL(約0.57mol)乙酸乙酯(含少量乙醇),裝上帶有一根長玻璃導(dǎo)管的單孔膠塞,并在導(dǎo)管上端接一個干燥管,緩緩加熱,保持瓶中混合液呈微沸狀態(tài)。導(dǎo)管上端接一干燥管的目的是________________。經(jīng)過三系列操作,收集到約13g(約0.1mol)乙酰乙酸乙酯,其產(chǎn)率是______%(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

答案以及解析1.答案：D解析：該反應(yīng)的類型為酯化反應(yīng)，故A選項錯誤；乙酸乙酯同分異構(gòu)體有:丁酸、2-甲基丙酸、甲酸丙酯（兩種:因為丙醇有兩種），故B選項錯誤；因為體系中有作催化劑的濃硫酸，故不能用碳酸氫鈉溶液鑒定體系中是否有未反應(yīng)的乙酸，故C選項錯誤；根據(jù)化學平衡移動原理，加大乙醇的量可提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，故D選項正確。2.答案：C解析：乙烯密度接近空氣密度，不能用排空氣法收集，故A錯誤；蒸餾時，溫度計測量蒸氣溫度，則溫度計水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處，故B錯誤；實驗室用苯和濃硝酸在濃硫酸作催化劑、55~60℃的條件下制備硝基苯，該實驗裝置圖正確，故C正確；實驗室制取乙酸乙酯時，導(dǎo)氣管不能伸入飽和碳酸鈉溶液中，否則易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，故D錯誤。3.答案：D4.答案：B解析：設(shè)生成氫氣a?mol，根據(jù)2—OH~2Na~H2↑可知參加反應(yīng)的羥基均為2a?mol，故A、B、C三種分子中羥基數(shù)目之比為2a/3︰2a/6︰2a/2=2︰1︰3，故選A。5.答案：C解析：因為該反應(yīng)溫度為115~125℃,而水浴加熱的溫度不超過100℃,所以該實驗不能用水浴加熱;長玻璃管起導(dǎo)氣和冷凝回流的作用,B正確;酯類物質(zhì)在NaOH溶液中易發(fā)生水解反應(yīng),所以不能用NaOH溶液洗滌,C不正確:加入過量乙酸,可使平衡正向移動,1-丁醇的轉(zhuǎn)化率提高,D正確。6.答案：D

解析：儀器a為球形干燥管,作用是防止倒吸,A錯誤;濃硫酸具有強氧化性和脫水性,量多時會使有機物炭化,降低乙酸乙酯的產(chǎn)率,所以濃硫酸用量不能過多,B錯誤;乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液,因此反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的液體倒入分液漏斗中振蕩、靜置,然后分液即可,C錯誤;若撤去水浴加熱裝置,溫度不易控制,容易發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)率會降低,D正確。7.答案：B解析：淀粉和纖維素是多糖，是高分子化合物，分子式都為，但分子式中的值不同，二者不互為同分異構(gòu)體，放A錯誤；葡萄糖分子中含有醛基，醛基能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故B正確；乙醇與氧化銅加熱生成乙醛，得不到乙酸，故C錯誤；乙酸乙酯在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，故D錯誤。8.答案：B解析：A項，濃硫酸起到催化劑、吸水劑的作用，錯誤；B項，儀器a存冷凝回流的作用，可以提高原料的利用率，儀器b中加碎瓷片可以防止暴沸，正確；C項，濃硫酸的密度大于無水乙醇和冰醋酸，濃硫酸不能第一個加,錯誤；D項，蒸餾操作中，要用蒸餾燒瓶和直形冷凝管，錯誤。9.答案：1.乙,

能防止倒吸

2.（3）（2）（4）（1）（5）;3.檢查裝置的氣密性;4.CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O

5.吸收乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，使其分層解析：1.乙酸和乙醇易溶于水,不插入液面下是為了防止倒吸;球形干燥管導(dǎo)氣的同時也起到防倒吸作用,則較合理的是裝置是乙、丙;故答案為:乙;能防止倒吸;

2.實驗步驟:(3)按所選擇的裝置組裝儀器,在試管①中先加入3mL乙醇,并在搖動下緩緩加入2mL濃硫酸充分搖勻,冷卻后再加入2mL冰醋酸并加入碎瓷;(2)將試管①固定在鐵架臺上;(4)在試管②中加入適量的飽和Na2CO3溶液,并滴加幾滴酚酞溶液;(1)用酒精燈對試管①加熱;(5)當觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時停止實驗;故答案為:(3)(2)(4)(1)(5);

3.實驗前,要檢查裝置的氣密性,故答案為:裝置的氣密性;

4.酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基,醇脫氫,乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;故答案為:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;

5.飽和Na2CO3溶液的作用有:吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,使其分層,故答案為:吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,使其分層。10.答案：(1)蒸餾燒瓶;充分冷凝回流乙醇；防止暴沸(2)除去乙酸,吸收部分乙醇,并降低乙酸乙酯的溶解度；分液漏斗；；生成CaCO3,無法除去殘留的乙醇(3)分散鈉粒和隔絕空氣；阻止空氣中的水蒸氣進入反應(yīng)裝置中；35.1解析：(1)儀器乙的名稱是蒸餾燒瓶;儀器甲為刺形分餾柱,其作用是充分冷凝回流乙醇；反應(yīng)液中加入沸石的目的是防止暴沸。(2)乙酸乙酯純化的過程中,向粗產(chǎn)品中加入飽和碳酸鈉溶液的目的是除去未反應(yīng)的乙酸,吸收部分未反應(yīng)的乙醇,同時降低乙酸乙酯在水中的溶解度;“分離”操作所需要的主要玻璃儀器是分液漏斗；用飽和食鹽水洗滌有機相的主要目的是除掉有機相中含有的；若直接用飽和氯化鈣溶液洗滌有機相(除去殘留的乙醇),其后果是Ca2+和反應(yīng)生成碳酸鈣難溶物,無法除去殘留的乙醇。(3)乙酸乙酯在乙醇鈉催化作用下發(fā)生反應(yīng)得到乙酰乙酸乙酯