Question

【題目】乙酰乙酸乙酯是有機(jī)合成中非常重要的原料，實(shí)驗(yàn)室制備乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)原理、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：

(I)合成：向三頸燒瓶中加入9.8 mL無(wú)水乙酸乙酯，迅速加入0.1 g切細(xì)的金屬鈉。水浴加熱反應(yīng)液，緩慢回流約2h至金屬鈉全部反應(yīng)完。停止加熱，冷卻后向反應(yīng)混合物中加入50%乙酸至反應(yīng)液呈弱酸性。

(II)分離與提純：

①向反應(yīng)混合物中加入等體積的飽和食鹽水，分離得到有機(jī)層。

②水層用5 mL無(wú)水乙酸乙酯萃取，分液。

③將①②所得有機(jī)層合并，洗滌、干燥、蒸餾得到乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品。

④蒸餾粗產(chǎn)品得到乙酰乙酸乙酯3.9g。

(l)迅速加入金屬鈉的原因是_________（用化學(xué)方程式說(shuō)明）。

(2)球形冷凝管中冷卻水從_____（填“上”或“下”）口進(jìn)入，上方干燥管中盛有無(wú)水CaCl2，其作用是_______。

(3)實(shí)驗(yàn)室制備乙酰乙酸乙酯時(shí)，通常在無(wú)水乙酸乙酯中加入微量的無(wú)水乙醇，其作用是_______。

(4)分離與提純操作①中使用的分離儀器是_______。加入飽和食鹽水的作用是_______。

(5)分離與提純操作③用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是______________。

(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為______%（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 4Na+O2=2Na2O 下 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置 乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉，乙醇鈉作催化劑，加快反應(yīng)速率 分液漏斗 鹽析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度，有利于分層 除乙酸 60

【解析】（1）鈉在空氣中易被氧化；（2）為增加冷凝效果，球形冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)入；無(wú)水CaCl2是干燥劑；（3）產(chǎn)生乙醇鈉作催化劑；（4）分離互不相溶密度不同的兩種液體用分液漏斗；加入食鹽水鹽析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度；（5）NaHCO3與乙酸反應(yīng)生成乙酸鈉溶于水；（6）實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%。

(l)鈉在空氣中易被氧化，迅速加入金屬鈉的原因是4Na+O2=2Na2O。(2)球形冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)入，無(wú)水CaCl2是干燥劑，上方干燥管中盛有無(wú)水CaCl2，其作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置。(3)實(shí)驗(yàn)室制備乙酰乙酸乙酯時(shí)，通常在無(wú)水乙酸乙酯中加入微量的無(wú)水乙醇，其作用是 乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉，乙醇鈉作催化劑，加快反應(yīng)速率 。(4)分離互不相溶密度不同的兩種液體用分液漏斗，分離與提純操作①中使用的分離儀器是分液漏斗。加入飽和食鹽水的作用是鹽析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度，有利于分層。(5)NaHCO3與乙酸反應(yīng)生成乙酸鈉溶于水，乙酸鈉難溶于乙酰乙酸乙酯，分離與提純操作③用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是除乙酸。(6)先求理論產(chǎn)量，9.8 mL無(wú)水乙酸乙酯的質(zhì)量：9.8ml×0.9g·mL－1=8.82g,生成乙酰乙酸乙酯130g×8.82/(2×88)=6.51g,本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為3.9g/6.51g×100%=60%。