Question

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的物理性质如下表。请回答有关问题。

化合物	密度/g·cm^－^3	沸点/℃	溶解度/100 g水
正丁醇	0.810	118.0	9
冰醋酸	1.049	118.1	∞
乙酸正丁酯	0.882	126.1	0.7

Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备

在干燥的50 mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入11.5 mL正丁醇和9.4 mL冰醋酸，再加3～4滴浓硫酸。然后安装分水器(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，加热冷凝回流反应。

(1)本实验过程中可能产生多种有机副产物，写出其中两种的结构简式：______________、______________。

(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率，采取的措施是________________、________________。

Ⅱ.乙酸正丁酯精产品的制备

(1)将乙酸正丁酯粗产品用如下操作进行精制：①水洗　②蒸馏　③用无水MgSO₄干燥　④用10%碳酸钠溶液洗涤，正确的操作步骤是__________(填字母)。

A．①②③④                           B．③①④②

C．①④①③②                         D．④①③②③

(2)将酯层采用如下图所示装置蒸馏。

①写出上图中仪器A的名称______________，冷却水从__________口进入(填字母)。

②蒸馏收集乙酸正丁酯产品时，应将温度控制在__________左右。

Ⅲ.计算产率

测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成水的体积为1.8 mL，假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，计算乙酸正丁酯的产率为__________。

Answer

Ⅰ.(1)CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3      CH2===CHCH2CH3

(2)用分水器及时移走反应生成的水，减少生成物的浓度 使用过量醋酸，提高正丁醇的转化率           Ⅱ.(1)C   (2)①冷凝管 g ②126.1 ℃      Ⅲ.79.4%

【解析】

试题分析：Ⅰ.(1)正丁醇在浓硫酸的作用下发生分子内或分子间的脱水反应等副反应，分别生成1丁烯或丁醚等；(2)实验中要提高乙酸正丁酯的产率，即使酯化反应平衡向右移动，采取的措施一是增大另一种反应物乙酸的浓度(用量)；二是减小生成物的浓度。乙酸乙酯的制取，由于乙酸乙酯的沸点低于水，我们采取将乙酸乙酯蒸出的措施，但本题中乙酸正丁酯的沸点比水的高，因此采用分水器及时移走反应生成的水的措施。Ⅱ.(1)乙酸正丁酯粗产品中含有的杂质：乙酸、正丁醇、水、丁醚等，分析题目给出的四种操作：①水洗 ②蒸馏 ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠溶液洗涤，结合操作的难易、顺序和必要性，如干燥要放在水洗或10%碳酸钠洗涤之后，蒸馏操作复杂，一般放在最后等，可知正确的操作步骤是①④①③②，即C选项正确。Ⅲ.根据反应的化学方程式可知，水的产率就是乙酸正丁酯的产率。 由11.5 mL正丁醇及其密度0.810 g·cm－3求得其质量为9.315 g，物质的量为0.126 mol，完全反应生成水0.126 mol(2.268 g)，而实际生成水1.8 g，产率＝1.8 g/2.268 g×100%＝79.4%。

考点：考查有机物结构简式、外界条件对平衡状态的影响、物质的分离和提纯产率的计算