Question

【題目】丁酸乙酯廣泛應用于食用香精配方中，可調(diào)配多種果香型香精。實驗室制備丁酸乙酯的反應、裝置示意圖（如圖）和有關數(shù)據(jù)如下：

	密度/（g/cm3）	沸點/℃	水中溶解性
正丁酸	0.9587	163	溶
丁酸乙酯	0.877	121	難溶

實驗步驟：在A中加入10.0g的乙醇、8.80g的丁酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50min。反應液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進行蒸餾純化，收集120~123℃餾分，得丁酸乙酯4.80g。

回答下列問題：

（1）儀器B中，冷凝水從_____（填“a”或“b”）口進。

（2）在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是____，飽和碳酸氫鈉溶液的作用是____，第二次水洗的主要目的是_____。

（3）在洗滌、分液操作中，應充分振蕩，然后靜置，待分層后____（填序號）。

a．直接將丁酸乙酯從分液漏斗的上口倒出

b．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將丁酸乙酯從下口放出

c．直接將丁酸乙酯從分液漏斗的下口放出

d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將丁酸乙酸從上口倒出

（4）實驗中加入過量乙醇的目的是_________。

（5）實驗中加入少量無水MgSO4的目的是________。

（6）本實驗的產(chǎn)率是____（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】a 除去乙醇、丁酸和大部分的H2SO4 除去殘余的少量H2SO4 除去殘余的NaHCO3和反應生成的Na2SO4 d 使平衡正向移動，提高丁酸的轉(zhuǎn)化率和丁酸乙酯的產(chǎn)率 除去丁酸乙酯中的水 41.4%

【解析】

（1）冷凝管內(nèi)水流的方向為下進上出，因此進水口為a;

（2）燒瓶中反應結束后，含有雜質(zhì)乙醇、丁酸和H2SO4，根據(jù)殘留物的性質(zhì)，第一次用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的目的為除去乙醇、丁酸和大部分的H2SO4，乙醇、丁酸易溶于水，飽和碳酸氫鈉可除去硫酸；第二次用水洗滌除去殘余的少量H2SO4。

（3）在洗滌、分液操作中，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，丁酸乙酯密度小于水在上層，分液漏斗內(nèi)的液體上層的從上口倒出，下層從下口放出。故選d；

（4）制取丁酸乙酯是可逆反應，增大反應物的濃度，使平衡向右移動，可增大提高丁酸的轉(zhuǎn)化率和丁酸乙酯的產(chǎn)率；

（5）分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，可吸收產(chǎn)物中的水分，提高產(chǎn)物純度。故加入少量無水MgSO4固體的目的為除去丁酸乙酯中的水；

（6）10.0g的乙醇的物質(zhì)的量為n=10.0g÷46g/mol=0.217mol，8.80g的丁酸物質(zhì)的量為n=8.80g÷88g/mol=0.1mol，由于乙醇和丁酸是按照1:1進行反應,所以乙醇過量,生成丁酸乙酯的量要按照丁酸的物質(zhì)的量計算,即理論上生成0.1mol丁酸乙酯,實際上生成的丁酸乙酯的物質(zhì)的量為：4.80g÷116g/mol=0.0414mol, 所以實驗中丁酸乙酯的產(chǎn)率為：(0.0414mol÷0.1mol)×100%=41.4%