Question

（14分）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％

Answer

（1）催化剂（2分） （2）防湿气进入反应体系中以保证反应体系干燥（1分）；

不相同（1分）；b（1分）；d（1分）。 （3）中和生成的钠盐，使之变成产物（1分）；酸多了会增加产物在水中的溶解度（1分）；分液（1分）；中和醋酸（1分）；干燥（1分）。

（4）3-丁酮酸乙酯沸点高，在沸点温度下还易分解（1分）。 （5）B（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据方程式可知加入无水乙醇后又产生乙醇，这说明乙醇在反应中起到催化剂的作用。

（2）空气中含有水蒸气，因此装置中加干燥管是为了防湿气进入反应体系中以保证反应体系干燥；反应装置中冷凝管的作用是冷凝回流，挺高原料的利用率。减压装置中冷凝管的作用是冷却蒸发出的蒸汽便于得到产品。为充分冷凝，使冷水充满冷凝器，因此冷却水的流向分别是b和d。

（3）由于产物中含有钠盐，因此产物处理后，滴加稀醋酸的目的是中和生成的钠盐，使之变成产物；由于酸多了会增加产物在水中的溶解度，所以醋酸不能滴加的过多。用分液漏斗分离出酯层的操作叫分液。酯类在碳酸钠溶液中的溶解度小，所以为出去酯中的醋酸，需要滴加碳酸钠溶液。碳酸钾吸水，因此加碳酸钾的目的是干燥产品。

（4）3-丁酮酸乙酯沸点高，而受热温度超过95℃摄氏度时就会分解，所以需要减压蒸馏。

（5）根据反应物的用量可知钠不足，因此理论上生成产品的物质的量是0.07mol，其质量是0.07mol×130g/mol＝9.1g，所以产率是，答案选B。

考点：考查有机物制备的实验方案设与探究