Question

A、B、C、D四种有机物分别由碳、氢、氧元素中的两种或三种元素组成各取四种有机物0.1mol，分别完全燃烧，均能得到4.48 L（标准状况下）二氧化碳，D的水溶液显酸性。四种有机物转化关系如图：

回答下列问题：

（1）A、D分子中所含官能团的名称分别是______、______。

（2）a mol A、B的混合气体完全燃烧，消耗氧气的体积为______（标准状况）。

（3）B→C的化学方程式________，反应类型______。

（4）在实验室里可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。

①写出用与乙酸发生酯化反应的化学方程式_________。

②反应开始前，试管乙中盛放的试剂为______，制乙酸乙酯时，试管甲中试剂加入顺序为______。

③合成乙酸乙酯的反应为放热反应，实验表明，反应温度应控制在85℃左右为宜。本实验温度不宜低于85℃左右的原因是________。

（5）对所得乙酸乙酯粗产品的提纯过程如下（已知：氯化钙与乙醇生成难溶物）。

图中操作Ⅰ的名称为_______，操作Ⅱ的名称为_______，操作Ⅲ的名称为_______。

Answer

碳碳双键 羧基 67.2aL 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化反应 CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O 饱和碳酸钠溶液 乙醇、浓硫酸、乙酸 温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃ 分液 过滤 蒸馏

【解析】

(1) (3)：0.1mol A、B、C、D四种有机物，分别完全燃烧，均能得到4.48 L（标准状况下）二氧化碳，则分子内均含有2个碳原子，按转化关系知，D为连续氧化的产物， 且D的水溶液显酸性，则D乙酸、乙酸可由乙醛氧化所得，则C为乙醛、乙醇催化氧化得乙醛，则B为乙醇、乙烯与水在催化剂作用下发生加成反应得乙醇，则A为乙烯，据此回答；

(4)①结合反应机理写与乙酸发生酯化反应的化学方程式；

②反应开始前，试管乙中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液，制乙酸乙酯时，试管甲中试剂加入顺序要考虑实验安全；

③温度不宜低于85℃左右的原因从温度对速率的影响来分析回答；

(5)乙酸乙酯粗产品中含有可溶于水的乙醇、乙酸，用饱和食盐水洗涤，得互不相溶的两层液体，经分液后得到纯度较高的乙酸乙酯，残留的少量乙醇与氯化钙反应生成难溶物，经过滤后得纯度高的乙酸乙酯，再加入无水碳酸钾固体，可除去残留的水和乙酸，通过蒸馏，就可得乙酸乙酯，据此回答；

(1)据分析A、D分别为乙烯和乙酸，则A、D分子中所含官能团的名称分别是碳碳双键、羧基；

答案为：碳碳双键、羧基；

(2) 据分析A、B分别为乙烯和乙醇，1mol乙烯和乙醇分别燃烧时耗氧量均为3 mol，1mol乙烯和乙醇的混合气体燃烧时耗氧量也为3 mol，则 a mol A、B的混合气体完全燃烧，消耗氧气的体积为3a mol ×22.4L/ mol=67.2 a L（标准状况）；

答案为：67.2 a L；

(3) 据分析B、C分别为乙醇和乙醛，则B→C的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，反应类型是氧化反应；

答案为：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；氧化反应；

(4)①酯化反应的机理是酸脱羟基醇去氢，则与乙酸发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O；

答案为：CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O；

②反应开始前，试管乙中盛放的试剂为饱和碳酸钠溶液，便于除去粗产品中的乙酸和乙醇、形成互不相溶的两层液体；试管甲中试剂加入顺序要考虑实验安全，浓硫酸密度较大，溶于水放出大量的热，因此制取乙酸乙酯时，先加入乙醇，然后边振荡边加入浓硫酸，最后加入乙酸，以防止混合液体溅出，发生危险；

答案为：饱和碳酸钠溶液；乙醇、浓硫酸、乙酸；

③温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；

答案为：温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；

(5)据分析知，乙酸乙酯粗产品中含有杂质乙醇、乙酸，绝大多数杂质通过饱和食盐水洗涤、经分液后除去，故可得到纯度较高的乙酸乙酯，按信息，残留的少量乙醇与氯化钙反应生成难溶物，经过滤后，得纯度更高的乙酸乙酯，最后用无水碳酸钾固体除去残留乙酸并吸收水，通过蒸馏，就可得纯净的乙酸乙酯；

答案为：分液；过滤；蒸馏。