2023年高考真题变式分类汇编:酯化实验

2023年高考真题变式分类汇编:酯化实验
一、选择题
1.(2023·湖北)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
2.(2020·宣城模拟)乙酸异戊酯是蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室中可利用乙酸和异戊醇 制备乙酸异戊酯,装置图(夹持装置略)和所用药品有关数据如下。下列说法正确的是(  )
药品 密度/( ) 沸点/℃ 水中溶解性
异戊醇 0.8123 131 微溶
乙酸 1.0492 118 易溶
乙酸异戊醇 0.8670 142 难溶
A.反应方程式为CH3COOH+
B.实验时,冷凝水应从直形冷凝管的b口通入
C.异戊醇的同分异构体中属于醇类的有7种
D.反应后,取Ⅱ中物质经水洗、碱洗和蒸馏可提纯乙酸异戊酯
3.(2020·德州模拟)乙酸丁酯是重要的化工原料。实验室用乙酸、丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下制备乙酸丁酯的装置示意图(加热和夹持置已省略)和有关信息如下:
  乙酸 正丁醇 乙酸丁酯
熔点/℃ 16.6 -89.5 -73.5
沸点/℃ 117.9 117 126.0
密度/g·cm-3 1.1 0.80 0.88
下列说法正确的是(  )
A.加热一段时间后,发现烧瓶C中忘记加沸石,可打开瓶塞直接加人即可
B.装置B的作用是不断分离出乙酸丁酯.提高产率
C.装置A可以装配蒸馏装置的冷凝器,且冷凝水由a口进,b口出
D.乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去
4.(2018·黑龙江模拟)下列实验装置及操作正确的是(  )
A. 制备乙酸乙酯
B. 构成原电池
C. 检验有无二氧化碳生成
D. 检查装置气密性
5.(2018·静安模拟)有关实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述错误的是(  )
A.两反应均需使用浓硫酸、乙酸
B.过量乙酸可提高1-丁醇的转化率
C.制备乙酸乙酯时乙醇应过量
D.提纯乙酸丁酯时,需过滤、洗涤等操作
6.(2018·北海模拟)以下说法错误的是(  )
选项 工艺 叙述
A 谷 物 酿 酒 陈酿酒散发浓香是因为发生了酯化反应
B 烧制陶瓷 涉及反应的方程式为CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
C 铸造钱币 钱币久置生锈变绿,铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3
D 配置火药 火药主要成分是硝酸钾、木炭和硫磺,点燃后生成的气体有2种
A.A B.B C.C D.D
7.(2021高一下·温州期末)下列有关实验操作的说法,不正确的是(  )
A.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液时,用分析天平称取NaCl固体5.850g
B.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
C.用铁片、石墨作为电极代替铜锌原电池中的锌片、铜片,也能产生电流
D.制备乙酸乙酯的实验中,向试管中先加入乙醇,后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,并将产生的蒸气通到饱和碳酸钠溶液的液面上
8.(2021高二下·湖南期末)下列实验装置图及实验用品均正确的是(部分夹持仪器未画出)。(  )
先加几滴溶液,再加几滴溶液
A.推断S、C、的非金属性强弱 B.实验室制取乙酸乙酯 C.石油分馏 D.证明氯化银溶解度大于硫化银
A.A B.B C.C D.D
9.(2021高二下·德州期末)实验室用苯甲酸和乙醇在浓硫酸催化下制备苯甲酸乙酯。已知:①苯甲酸乙酯为无色液体,沸点为212℃,微溶于水,易溶于乙醚。②乙醚的密度为,沸点34.5℃。
下列说法正确的是(  )
A.开始试剂的加入顺序:浓硫酸、无水乙醇、苯甲酸
B.蒸馏除去乙醚时,需水浴加热,实验台附近严禁火源
C.蒸馏时需要用蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计
D.用乙醚萃取苯甲酸乙酯时,有机相位于分液漏斗的下层
10.(2021高二下·许昌期末)用下列实验装置进行的实验,不能达到相应实验目的的是(  )
A.装置甲铜的精炼
B.装置乙检验乙烷中混有乙烯
C.装置丙验证HCl气体在水中的溶解性
D.装置丁实验室制取并收集乙酸乙酯
11.(2020高二下·莆田期末)以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯( )的正确顺序是(  )
A.①⑤②③④ B.①②③④⑤ C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥
12.(2020高一下·长春期末)1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯反应温度为115~125℃,反应装置如下图。下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
13.(2020高二下·潮州期末)聚丙烯酸酯的结构简式可表示如图所示,可以由丙烯酸酯加聚得到。
下列关于聚丙烯酸酯的说法错误的是( )
A.属于高分子化合物
B.聚丙烯酸酯属于混合物,没有固定的熔沸点
C.单体为CH2=CH-COOR
D.1mol分子中有n个碳碳双键。
14.(2019高三上·泉州期末)以下说法正确的是()
A.苯与溴水在催化剂作用下发生取代反应
B.可用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
C.交警用红色CrO3检查酒驾,利用了乙醇的还原性
D.酯类、糖类、油脂和蛋白质一定条件下都能发生水解反应
15.(2019高二上·辽宁期末)将 转变为 的方法为(  )
A.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
B.先对其溶液加热,通入足量的HCl
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3溶液
D.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH溶液
16.(2018高一下·牡丹江期末)1 -丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.图中装置不能较好的控制温度为115~125 ℃
17.(2018高二下·吉林期末)将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在下并加热与足量乙酸充分反应。下列叙述错误的是(  )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O B.生成的水分子中含有18O
C.可能生成45g乙酸乙酯 D.不可能生成90g乙酸乙酯
18.(2018高二下·吉林期末)实验室中用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯,为除去所得的乙酸乙酯中残留的乙酸,应选用的试剂是(  )
A.饱和食盐水 B.饱和碳酸钠溶液
C.饱和NaOH溶液 D.浓硫酸
19.(2018高二下·吉林期末)某有机物的结构简式如图所示,它可以发生反应的类型有(  )
①加成 ②消去 ③水解 ④酯化 ⑤氧化 ⑥加聚.
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥
20.(2018高一下·商丘期末)下列有机反应中,与其它三个反应的反应类型不同的是(  )
A.CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
B.2CH3COOH+Mg = (CH3COO)2Mg+H2↑
C.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
D. +Br2 +HBr
21.(2018高一下·宾阳期末)下列关于乙酸的叙述正确的是(  )
A.乙酸酸性较弱,不能使紫色石蕊变红
B.乙酸在常温下能与NaOH、Na2CO3、乙醇等发生化学反应
C.在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
D.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键
二、非选择题
22.(2022·甘肃模拟)乙酰水杨酸,俗称阿司匹林( ),是常用的解热镇痛药。合成原理:
查阅资料:
阿司匹林:相对分子质量为180,分解温度为128~135℃,溶于乙醇、难溶于水;
水杨酸:相对分子质量为138,溶于乙醇、微溶于水;
乙酸酐:相对分子质量为102,无色透明液体,遇水形成乙酸。
制备过程:
①如图1向三颈烧瓶中加入3.45g水杨酸、新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1),再加10滴浓硫酸反复振荡后,连接回流装置,搅拌,70℃加热半小时。
②冷却至室温后,将反应混合液倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,用图2装置减压抽滤,将所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤过程中用少量冷水多次洗涤晶体,继续抽滤,尽量将溶剂抽干,得到乙酰水杨酸粗品。
提纯过程(重结晶法):
③将粗产品转至烧瓶中,装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流,进行热溶解。然后趁热过滤,冷却至室温,抽滤,洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸。
(1)图1装置中仪器A的名称是   。
(2)步骤①中加热宜采用   ,冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应   (用化学方程式作答),降低了水杨酸的转化率。
(3)步骤②用冷水洗涤晶体的目的是   ,用图2装置减压抽滤后的操作是   。
(4)步骤③中肯定用不到的装置是   (填序号)。
重结晶时为了获得较大颗粒的晶体产品,查阅资料得到如下信息:
a.不稳定区出现大量微小晶核,产生较多小颗粒的晶体
b.亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长
c.稳定区晶体不可能生长
由信息和已有的知识分析,从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为   。
(5)最终称量产品质量为2.61g,则所得乙酰水杨酸的产率为   %(精确到0.01)。
23.(2022高一下·成都期末)已知物质H是营养物质之一,大米、面粉中都富含H,E具有果香味,其合成E的路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为   ,G的名称是   ,F中含氧官能团的名称是   。
(2)下列关于物质B的说法正确的是____(填正确答案标号)
A.B为苯的同系物
B.物质B可用于萃取碘水中的碘
C.一定条件下,1molB最多能与4mol发生加成
D.B分子中最多有3个碳原子共直线
(3)检验H在稀硫酸作用下是否完全反应,所需要的试剂是   ,检验H在稀硫酸作用下的反应产物F的实验操作是   。
(4)某化学课外小组设计了如下图所示的制取E的装置(加热及夹持仪器已略去)。
①上述装置的锥形瓶中加入的试剂是   ,其作用是   (填正确答案标号);
A.中和G
B.和D反应并溶解G
C.E在所加试剂中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速E的生成,提高其产率
②实验过程中需要小火均匀加热三颈烧瓶,其主要理由是   。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有   种。
①苯环上有两个取代基
②能与碳酸氢钠溶液发生反应
③分子结构中只含有一个甲基
24.(2021高一下·内江期末)
(1)Ⅰ.煤的综合利用,是推进能源革命的重要方向。
请回答下列问题:
煤经过操作X可获得出炉煤气 焦炭 煤焦油等产品,操作X的名称是   。
(2)出炉煤气中含有丙烯(),医用口罩中对阻挡病毒起关键作用的是熔喷布(主要原料是聚丙烯),由丙烯在一定条件下制取聚丙烯的化学方程式是   。
(3)焦炭与水蒸气反应生成合成气,进而可制备乙二醇(),乙二醇与乙醇   (填“是”或“不是”)同系物。
(4)出炉煤气和煤焦油中都含有苯,用苯制取溴苯的化学方程式是   。
(5)Ⅱ.“酒是陈的香”是因为酒在贮存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题。
写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式   。
(6)该实验加入浓硫酸的作用是   。
(7)如果实验前分别向试管中加入46g乙醇和30g乙酸,结束后测得生成乙酸乙酯26.4g,则该实验乙酸乙酯的产率是   。(产率=产物的实际质量除以产物的理论质量)
25.(2021高一下·烟台期末)石油是重要的化工原料,被称为“工业的血液”。下图中A的产量被用作衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。回答下列问题:
(1)过程②这种获得有机化工原料的方法在工业上叫做   。物质D中含有的官能团名称为   。过程③发生的反应类型是   。
(2)石油气的成分中含有一种电子总数为42的烷烃,该烷烃共有   种同分异构体,其中一氯代物共有4种的名称是   。
(3)以淀粉为原料经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下可分解生成B,写出生成B的化学方程式   。实验室实现过程④反应的化学方程式为   。
(4)实验室常用下列装置实现过程⑥发生的化学反应。
①实验时,先在大试管中加入B、浓硫酸、D的混合物,再加入   。
②反应结束后,将收集到的产品倒入分液漏斗中振荡、静置、分液,   从分液漏斗上口倒出。
③相对于a装置,用b装置进行制备的缺点有   (答一条即可)。
26.(2020高二下·济南期末)苯甲酸乙酯可用于配制香水和人造精油,还可以作为食用香精。实验室可用苯甲酸( )-COOH,熔点122.1℃)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。制备方法如下:
①在烧瓶中加入苯甲酸4.88 g、乙醇30.0 mL、浓硫酸4.0 mL,适量环己烷。按如图所示安装好装置,加热烧瓶,控制一定温度加热回流2h。
②将烧瓶中的反应液倒入盛有50.0 mL水的烧杯中,加入Na2CO,至溶液呈中性。
③用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加入到蒸馏装置,加入沸石并加入无水硫酸镁,加热蒸馏,制得产品5.0 mL。
部分物质的性质如下表所示:
物质名称 苯甲酸 乙醇 环己烷 苯甲酸乙酯
密度/(g/cm3) 1.2659 0.7893 0.7318 1.0500
沸点/℃ 249.2 78.3 80.8 212.6
回答下列问题:
(1)冷凝水的流向为   (填“a→b"或°b→a")。
(2)环己烷、乙醇与水可形成共沸物,沸点为62.1℃,步骤①中加热方式应为   。
(3)步骤②中加入Na2CO3的作用是   。
(4)步骤③进行蒸馏操作时,加入无水硫酸镁的目的是   ,蒸馏过程中需要用到的玻璃仪器除酒精灯、蒸馏烧瓶、牛角管、锥形瓶之外,还需要   (填标号)。
(5)该实验中苯甲酸乙酯的产率是   %。
27.(2020高一下·乌鲁木齐期末)乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体,沸点为77.2
℃,实验室某次制取乙酸乙酯用醋酸14.3 mL、95%乙醇23 mL,还用到浓硫酸、饱和碳酸钠以及极易与乙醇结合的氯化钙溶液。主要装置如图所示:
实验步骤:
①先向A中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里醋酸和乙醇的物质的量之比约为5∶7。
②加热油浴保温约135~145 ℃。
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,调节加入速率使蒸出酯的速率与进料速率大体相等,直到加料完成。
④保持油浴温度一段时间,至不再有液体馏出后,停止加热。
⑤取下B中的锥形瓶,将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里,边加边振荡,至无气泡产生为止。
⑥将⑤的液体混合物分液,弃去水层。
⑦将饱和CaCl2溶液(适量)加入分液漏斗中,振荡一段时间后静置,放出水层(废液)。
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。
试回答:
(1)实验中浓硫酸的主要作用是   。
(2)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是   。如果用NaOH溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是   。
(3)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是   。
(4)在步骤⑧所得的粗酯里还含有的杂质是   。
28.(2018高二下·盘县期末)如图是用于简单有机化合物的制备、分离、提纯常见的简易装置。请根据该装置回答下列问题:
(1)若用C3H8O(醇)与乙酸反应生成酯类化合物,则在烧瓶A中加入C3H8O(醇)与乙酸外,还应加入的试剂是
   ,试管B中应加入    ,虚线框中的导管作用是    
(2)分子式为C3H8O的有机物在一定条件下脱水生成的有机物可能有
   种;
(3)若用该装置分离乙酸和1-丙醇,则在烧瓶A中加入1-丙醇与乙酸外,还应先加入适量的试剂    (填化学式),加热到一定温度,试管B中收集到的是(填写结构简式)
   ,冷却后,再向烧瓶中加入试剂
    (填名称),再加热到一定温度,试管B中收集到的是    (填写分子式)。
29.(2018高一下·金华期末)乙酸乙酯是应用非常广泛的有机溶剂,主要用于涂料、油墨、粘合剂、胶片、医药、化工、电子、化妆品及食品行业等。实验室可用乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯。
(1)为判断乙酸乙酯中与乙基(-CH2CH3)相连的氧原子的来源,请没计一种可进行判别的方案   。(无需给出实验装置实验步骤,只需给出设计思想)。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用下图所示装置进行以下四个实验,实验结束后充分振荡试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
编号 试管I中的试剂 有机层厚度/cm
A 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol/L浓硫酸 3.0
B 3mL乙醇、2mL乙酸 0.1
C 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸 1.2
D 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 1.2
①试管II中试剂的名称为   ,其作用是   。
②分析比较实验   (填实验编号)的数据,可推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③分析比较实验C、D,证明对酯化反应具有催化作用的是H+。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是   mL和   mol/L。
(3)现代化工生产探索以CH3CHO为原料,用(CH3CH2O)3Al作催化剂,合成乙酸乙酯:2CH3CHO CH3COOCH2CH3
在实验室中进行该实验时,不同条件下的实验结果如下表所示:
实验序号 催化剂用量/g 反应温度/℃ 反应时间/h 副产物/% 选择性/% 转化率/%
1 0.368 6.5-2 52 0.35 99.9 99.6
2 0.278 10-0.5 52 0.12 99.81 95.39
3 0.368 6.5-2 12 0.1 99.8 99.7
4 0.368 10-0.5 52 0.8 99.5 97.3
(注)选择性:转化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3的百分比。
下列说法正确的是_______(填编号)。
A.用乙醛合成乙酸乙酯,可减少“工业三废”的排放
B.温度越高反应速率越快,乙醛的转化率越高
C.用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜
D.催化剂用量不会影响合成反应的选择性转化率
E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂
30.(2018高一下·金华期末)A是人体重要的营养物质,是天然有机高分子化合物,D是一种重要的化工原料。在相同条件下,G的蒸气密度是E蒸气密度的2倍。它们之间的转化关系如图:
(1)向试管中加入2mL10%氢氧化钠溶液,滴加4-5滴5%硫酸铜溶液,振荡后加入2mL10%的E的溶液,加热,可观察到的现象是   。
(2)写出C和F在浓H2SO4作用下生成G的化学方程式   ,该反应的类型是   。
(3)已知D和F在催化剂作用下反应也能生成G,写出该反应的化学方程式   。
(4)下列说法错误的是   。
a.要确定A已发生部分水解,先将水解液中和成碱性,再用银氨溶液和碘水分别检验
b.有机物B,C,D和G均能使酸性KMnO4溶液褪色
c.将足量的D通入溴水中,可以观察到溴水褪色,溶液分层
d.某烃X的相对分子质量是D,H之和,则X能与溴水发生加成反应
(5)写出比G少一个碳原子的同系物的可能结构简式   。
31.(2018高一下·覃塘期末)丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3,相对分子质量为100)可广泛用于制造涂料、黏合剂。某实验小组利用如图所示的装置合成丙烯酸乙酯(部分夹持及加热装置已省略)。方案为先将34.29mL丙烯酸(CH2=CHCOOH,密度为1.05g·mL-l)置于仪器B中,边搅拌边通过仪器A缓缓滴入乙醇与浓硫酸的混合液至过量,充分反应。试回答下列问题:
(1)仪器D的名称是   。
(2)仪器C中冷水应从   (填“c”或“b”)口进入。
(3)利用如下试剂和方法提纯丙烯酸乙酯:①加入适量水洗涤后分液;②加入适量饱和Na2C03溶液后分液;③用无水Na2SO4干燥;④蒸馏。操作的顺序为   (填序号)。
(4)写出生成丙烯酸乙酯的化学方程式   。最后得到35.0
g干燥的丙烯酸乙酯,则丙烯酸乙酯的产率为   。
32.(2018高一下·大同期末)某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯,相关信息及实验步骤如下。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3
乙醇 -117.3 78.5 0.789
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) — 338.0 1.84
实验步骤:①在试管a中加入浓硫酸,乙醇和冰醋酸各2mL;②将试管a固定在铁架台上;③在试管b中加入适量的饱和碳酸钠溶液;④按图连接好装置后,用酒精灯对试管a缓慢加热(小火均匀加热) ;⑤待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去试管b并用力震荡试管b,然后静置。请回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式(注明反应条件):   ;
(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是   ;
(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填选项);
A.中和乙酸并吸收部分乙醇
B.中和乙酸和乙醇
C.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(4)步骤④中需要用小火均匀加热,其主要原因是   ;
(5)指出步骤⑤静置后,试管b中所观察到的实验现象:   ;
(6)下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作是___________(填选项)。
A.①蒸馏②过滤③分液 B.①分液②蒸馏③结晶、过滤
C.①蒸馏②分液③分液 D.①分液②蒸馏③蒸馏
33.(2018高一下·大连期末)实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)乙酸分子中—COOH原子团的名称是   ,写出左侧试管中制取乙酸乙酯的化学反应方程式   。
(2)装置中通蒸气的导管应置于饱和碳酸钠溶液的液面上而不能插入溶液中,目的是:   。
(3)浓硫酸的作用是   。
(4)饱和碳酸钠溶液的作用是   。
(5)用30 g乙酸与46 g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的67%,则可得到的乙酸乙酯的质量是____。
A.29.5 g B.44 g
C.74.8 g D.88 g
34.(2018高一下·桂林期末)实验室用下图装置制取乙酸乙酯。请回答下列问题。
(1)反应开始前试管B中加入的试剂是   ,反应结束后试管B中上层液体的主要成分是   。
(2)向试管A中加入试剂时,浓硫酸应在加入乙醇之后再加入,目的是   。
(3)制取乙酸乙酯的化学方程式为   。
(4)插入试管B中的干燥管的作用是   。
(5)从试管B中分离出粗产品乙酸乙酯(含乙酸,乙醇和水),采用的分离方法是   ,使用CaO可以除去粗产品中的   杂质,最后采用   的方法可得到较纯净的乙酸乙酯。
35.(2018高一下·城中期末)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用如图装置来制备。完成下列填空:
(1)写出制备乙酸乙酯的化学方程式:   ;
(2)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是    ;
(3)加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是   。
浓硫酸用量又不能过多,原因是   。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用是   、   、   。
(5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水   ,有    气味。
36.(2016高一下·绍兴期末)实 验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示,主要步骤:
①在a试管中按2∶3∶2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;
③小火加热a试管中的混合液;
④等b试管中收集到约2 mL产物时停止加热。撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:   。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是   ;步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是   。
(3)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图A所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 试管a中试剂 试管b中试剂 测得有机层的厚度/cm
A 3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·L-1 浓硫酸 饱和Na2CO3溶液 5.0
B 3 mL乙醇、2 mL乙酸 0.1
C 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1 H2SO4 1.2
D 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 1.2
① 实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是   mL和   mol·L-1 。
② 分析实验   (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③ 加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是   。
④为充分利用反应物,该同学又设计了图中甲、乙两个装置(利用乙装置时,待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物)。你认为更合理的是   。理由是:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;
B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;
故答案为:B。
【分析】该反应为乙酸与异戊醇发生酯化反应制备 乙酸异戊酯 ,该反应为可逆反应,为了促进该反应向正向移动,提高乙酸异戊酯的产量,加入环己烷-水的共沸体系 ,带出水蒸气,使反应正向移动,控制反应温度在69-81 ℃,可以把水分带出来,收集在锥形瓶,通过锥形瓶内水的量,估算反应进度。
2.【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.乙酸和异戊醇 在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸异戊酯和水,反应方程式为CH3COOH+ +H2O,故A不符合题意;
B.实验时,为保证较好的冷凝效果,冷凝水应下进上出,从直形冷凝管的a口通入,故B不符合题意;
C.异戊醇的同分异构体中:以正戊烷基和羟基构成的结构有3种,以异戊烷基与羟基构成的结构除异戊醇自身外有3种,以新戊烷基与羟基构成的结构有1种,则其同分异构体中属于醇类的有7种,故C符合题意;
D.乙酸异戊酯在碱性条件下可水解,不应用碱洗,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙酸和异戊醇在浓硫酸催化以及加热的条件下会发生酯化反应;
B.冷凝水的通入顺序是下进上出;
C.分子式相同但是结构式不同的有机物叫做同分异构体;
D. 酯在碱性条件下发生水解反应得到的产物是:盐和醇。
3.【答案】D
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.实验过程中忘记加入沸石,则需停止加热,待溶液冷却至室温后,再加入沸石,A不符合题意;
B.装置B是用于除去乙酸丁酯中混有的乙酸和丁醇,B不符合题意;
C.冷凝管中水从下口进(即从b进入),上口出(即从a流出),C不符合题意;
D.乙酸丁酯在饱和Na2CO3溶液的溶解度较小,乙酸可与Na2CO3反应除去,丁醇可溶解在Na2CO3溶液中,因此可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对酯的制备的考查,可结合乙酸乙酯的制备进行分析。
4.【答案】D
【知识点】气体发生装置的气密性检查;酯化实验
【解析】【解答】A.制备乙酸乙酯需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,故A不符合题意;
B.左池直接发生氧化还原反应,不能构成原电池,故B不符合题意;
C.碳和浓硫酸加热生成SO2和CO2,两气体均能使石灰水变浑浊,故C不符合题意;
D.装置形成密闭系统,如果手捂住烧瓶,玻璃导管内能形成水柱,即可证明气密性好,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,二氧化硫是酸性氧化物与澄清石灰水反应生成沉淀,可先用酸性高锰酸钾溶液吸收,再用品红检验是否除尽,再将气体通入澄清石灰水检验二氧化碳。
5.【答案】D
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A. 两反应均需使用浓硫酸为催化剂、乙酸为其中一种反应物,选项A不符合题意;
B、制备乙酸丁酯时,采用乙酸过量,以提高丁醇的转化率,这是因为正丁醇的价格比冰醋酸高,选项B不符合题意;
C、制备乙酸乙酯时,为了提高冰醋酸的转化率,由于乙醇价格比较低廉,会使乙醇过量,选项C不符合题意;
D. 提纯乙酸丁酯时,需进行分液操作,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据酯化反应的反应物、实验操作、需要的催化剂以及分离方法等进行判断即可。
6.【答案】D
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.乙醇氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,故A不符合题意;
B.烧制陶瓷的主要原料是黏土,黏土属于硅酸盐,故B不符合题意;
C.铸造钱币含有铜元素,铜在潮湿的空气中生成Cu2(OH)2CO3,故C不符合题意;
D.黑火药主要成分是硝酸钾、木炭和硫磺,点燃后生成的气体可能有氮气、二氧化碳、二氧化硫等,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、乙酸乙酯具有特殊的香味;
B、黏土属于硅酸盐;
C、Cu2(OH)2CO3的名称为铜绿;
D、考查黑火药的成分;
7.【答案】B
【知识点】粗盐提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;酯化实验
【解析】【解答】A. 配制100mL1.00mol·L-1 NaCl溶液时,用分析天平称取NaCl固体0.100L×1.00mol·L-1 ×58.5g/mol=5.850g,故A不符合题意;
B. 用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后,确保过量的钡离子能被除去,故B符合题意;
C. 用铁片、石墨作为电极代替铜锌原电池中的锌片、铜片,铁作负极,石墨作正极与电解质形成原电池,也能产生电流,故C不符合题意;
D. 制备乙酸乙酯的实验中,乙醇密度小,向试管中先加入乙醇,后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度小,将产生的蒸气通到饱和碳酸钠溶液的液面上,乙酸乙酯浮在液面上,产品中的乙酸与碳酸钠反应,乙醇溶于水中,收集到较纯的乙酸乙酯,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 依据计算;
B. 粗盐提纯时Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后;
C. 符合的原电池条件;
D.注意加入试剂的顺序和吸收试剂的用途。
8.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蒸馏与分馏;酯化实验
【解析】【解答】A.硫酸为非挥发性酸,则硫酸与碳酸反应生成的二氧化碳中无挥发的硫酸,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成白色絮状沉淀硅酸,由于硫酸、碳酸、硅酸分别为S、C以及Si的最高价氧化物所对应水化物,则该实验可比较S、C、的非金属性强弱,故A符合题意;
B.实验装置中的导管不应伸到饱和碳酸钠溶液中,故B不符合题意;
C.冷却水的走向应与气流方向相反,即“下口进上口出”,故C不符合题意;
D.向硝酸银溶液中先加几滴溶液,再加几滴溶液,则溶液量不足,溶液过量的会与结合反应生成黑色的沉淀,不能说明证明氯化银溶解度大于硫化银。应先滴加过量的溶液,在滴加几滴溶液,若白色沉淀转化为黑色沉淀,则证明氯化银溶解度大于硫化银,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.利用原理为强酸制备弱酸,比较酸性,最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强。
B.乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,极易溶于水,会发生倒吸。
D.必须保证氯化钠为过量才可以验证。
9.【答案】B
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度大于水,应该最后加入,A不符合题意;
B.乙醚沸点低,遇明火易爆炸,所以蒸馏除去乙醚时,需水浴加热,实验台附近严禁火源,B符合题意;
C.蒸馏时需用直型冷凝管,不用球形冷凝管,C不符合题意;
D.乙醚的密度小于水,用乙醚萃取苯甲酸乙酯时,有机相位于分液漏斗的上层,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度大于水;
B.乙醚易挥发,易燃易爆;
C.蒸馏时需用直型冷凝管;
D.利用相似相容原理。
10.【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;乙烯的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】A.电解精炼铜时,粗铜在阳极,形成铜离子以及一些杂质离子进入溶液,精铜在阴极,铜离子得电子被还原得到精铜,A能达到实验目的;
B.乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯可以,所以当乙烷中混有乙烯时,溶液褪色,B能达到实验目的;
C.若HCl极易溶于水,当胶头滴管中的水滴入烧瓶中,由于HCl气体溶于水,烧瓶内压强降低,气球会鼓起来,C能达到实验目的;
D.生成的乙酸乙酯会在NaOH溶液中发生水解,不能用NaOH溶液接收产品,D不能达到实验目的;
故答案为:D。
【分析】A.电解精炼铜时,粗铜在阳极;
B.乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C.根据HCl的溶解性和压强分析;
D.制备乙酸乙酯用饱和Na2CO3接收。
11.【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】以乙醇为原料合成乙二酸乙二酯,需先合成乙二酸,然后利用乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯,因此经过以下几步:
第一步:乙醇先发生消去反应生成乙烯,为消去反应;第二步:乙烯发生加成反应生成二卤代烃,为加成反应;第三步:水解生成乙二醇,为水解反应;第四步:乙二醇氧化生成乙二酸,为氧化反应;第五步:乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙二酸乙二酯,为酯化反应,涉及的反应类型按反应顺序依次为②③⑤①④,
故答案为:C。
【分析】根据乙二酸乙二酯进行逆推即可
乙二酸乙二酯 乙二酸乙二醛 乙二醇1,2二溴乙烷乙烯乙醇
12.【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.实验室制取乙酸丁酯,反应需要的反应温度为115~125℃,而水浴加热适合温度低于100℃的反应,故该反应不能用水浴加热,A不符合题意;
B.乙酸和丁醇易挥发,当有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现,B不符合题意;
C.酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此制取的乙酸丁酯中含有挥发的未反应的乙酸及丁醇,提纯乙酸丁酯需使用碳酸钠溶液,来吸收未反应的乙酸及溶解丁醇,同时又可降低乙酸丁酯的溶解度便于分离出乙酸丁酯,如果用氢氧化钠,会使乙酸丁酯水解,C符合题意;
D.酯化反应为可逆反应,在其他条件不变时,增加反应物乙酸的量,可使平衡向生成酯的方向移动,从而提高1-丁醇的转化率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、水浴加热适合温度低于100℃的反应;
B、有机物易挥发,长导管可起冷凝作用;
C、酯类在碱性条件下水解;
D、根据平衡移动原理考虑。
13.【答案】D
【知识点】酯的性质;酯化实验
【解析】【解答】A.聚丙烯酸酯为丙烯酸酯加聚生成的聚合物,属于高分子化合物,故A不符合题意;
B.聚丙烯酸酯的聚合度n不确定,为混合物,没有固定熔沸点,故B不符合题意;
C.根据聚丙烯酸酯的结构,它是由CH2=CH-COOR经加成聚合反应生成的,单体为CH2=CH-COOR,故C不符合题意;
D.聚丙烯酸酯结构中不存在碳碳双键,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、一般带有n的有机物为高分子化合物;
B、由于高分子化合物的n值不确定,所以高分子化合物属于混合物且没有固定的熔沸点;
C、根据聚丙烯酸酯的结构判断单体的结构即可;
D、根据聚丙烯酸酯的结构可知聚合物中不存在碳碳单键。
14.【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;乙醇的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】A.苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应,生成溴苯,故A不符合题意;
B.乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,故B不符合题意;
C.交警用红色CrO3检查酒驾的原理是:C2H5OH+4CrO3(红色)+6H2SO4=2Cr2(SO4)3(绿色)+2CO2↑+9H2O.此反应是氧化还原反应,C2H5OH是还原剂,故C符合题意;
D.糖类中的单糖不能发生水解的糖,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.苯的同系物与卤素单质发生取代反应有两种情况,若在催化剂条件下,必须为纯卤素单质,在苯环上取代,若在光照条件下,必须和卤素单质气体,在侧链上取代。
B.乙酸乙酯在碱溶液中水解,所以应该用饱和碳酸钠。
D.糖类中的单糖不能水解。
15.【答案】A
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】酯基断裂需要水解反应,因为生产羧酸钠所以要碱性水解才行。苯酚钠要转变成苯酚、而羧酸钠不需要转变成羧酸,只需要CO2就可以。
【分析】
有机物中转化的方法取决于物质结构的改变,本题中两种物质的结构差异蛀牙在于酯基断裂生成酚羟基,所以本题的方法应将酯基水解后再进行酸化。
16.【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.反应温度为115~125 ℃,水浴加热控制温度在100 ℃以下,不能用水浴加热,故不符合题意;
B.长玻璃管能使乙酸气体变为乙酸液体流会试管,起到冷凝回流作用,使反应更充分,故不符合题意;
C.提纯乙酸丁酯不能使用氢氧化钠,因为酯在氢氧化钠的条件下水解,故符合题意;
D. 该装置是直接加热,不好控制反应温度在115~125 ℃,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】醇和酸在硫酸的催化以及水浴加热下会发生酯化反应,生成酯,该反应属于取代反应。
17.【答案】B
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】乙醇与乙酸发生酯化反应的过程中,乙酸的羟基和醇中羟基上的氢原子生成水分子,所以乙醇中标记的氧原子到乙酸乙酯中,水分子中没有标记的氧原子。
乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应,所以1mol乙醇生成的乙酸乙酯的物质的量小于1mol,即乙酸乙酯的质量小于90克。
故答案为:B
【分析】乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯的规律是酸脱羟基醇脱氢。
18.【答案】B
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】乙酸能与碳酸钠反应,乙醇能溶于水,乙酸乙酯不溶于水,所以选用饱和碳酸钠可以溶解乙醇,反应乙酸,降低酯在水中的溶解度,有利于其析出。
故答案为:B。
【分析】在除去乙酸乙酯中的乙酸的试剂的选择中,应该选择既能和乙酸反应,又不和乙酸乙酯反应的溶液,即保护碳酸钠溶液。
19.【答案】B
【知识点】酯化实验;加成反应;消去反应;水解反应
【解析】【解答】该有机物含有酚羟基和醇羟基和羧基,羟基能发生消去反应,酯化反应,羧基能发生酯化反应,结构中有苯环,能发生加成反应和氧化反应。
故答案为:B。
【分析】加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物;水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类;一些含有不饱和键(双键、叁键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物,在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应。
20.【答案】B
【知识点】酯化实验;取代反应
【解析】【解答】A.CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O为酯化反应,属于取代反应;
B. 2CH3COOH+Mg = (CH3COO)2Mg+H2↑为置换反应;
C. CH4中H被Cl取代,属于取代反应;
D. +Br2 +HBr为苯的取代反应;
综合以上分析,A、C、D为取代反应,只有B是置换反应,
故答案为:B。
【分析】A.酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类,属于取代反应;
B.一种化合物和一种单质反应生成一种新的化合物和一种新的单质的反应叫做置换反应;
C.甲烷和氯气在光照的条件下发生的反应属于取代反应;
D.苯和溴单质在溴化铁的催化下发生的反应属于取代反应。
21.【答案】D
【知识点】乙酸的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】乙酸能使紫色石蕊变红,故A不符合题意;乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下加热发生化学反应生成乙酸乙酯,故B不符合题意;在发生酯化反应时,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢结合成水,故C不符合题意;乙酸分子中C-H、C-O是极性键,C-C是非极性键,故D符合题意。故答案为:
【分析】该题考查乙酸的化学性质、乙酸的结构、乙酸发生的反应,应重点掌握的是乙酸发生酯化反应需要加热且需要浓硫酸做催化剂,酯化反应是“酸脱羟基醇脱氢”,乙酸分子中是共价键且碳碳间是非极性键而碳氢间是极性键
22.【答案】(1)球形冷凝管
(2)水浴加热;CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH
(3)洗去产品表面附着的水杨酸等杂质;关闭气泵,拆开装置,将粗品转移至烧瓶中
(4)B;在亚稳过饱和区加入晶种,并缓慢降温
(5)58
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】70℃加热处于水沸点以内,应该使用水浴加热,反应生成乙酰水杨酸粗品,乙酰水杨酸难溶于水,用冷水洗涤并减压抽滤,再通过重结晶法得到产品;通过已知所给的数据可以求出水杨酸完全转化生成乙酰水杨酸的质量,然后由已知实际产品质量求出产率。
(1)图1装置中仪器A的名称是球形冷凝管;
(2)步骤①中70℃加热半小时,宜采用水浴加热,可使反应体系均匀受热;已知,乙酸酐遇水形成乙酸,则冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH,降低了水杨酸的转化率。
(3)阿司匹林难溶于水,水杨酸微溶于水;步骤②用冷水洗涤晶体的目的是洗去产品表面附着的水杨酸等杂质;用图2装置减压抽滤后的操作是关闭气泵,拆开装置,将粗品转移至烧瓶中;
(4)步骤③用到加热回流装置C、抽滤装置D、干燥装置A,不需要固体加热装置B;故肯定用不到的装置是;
由题干可知:亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长可以得到较大晶体颗粒;故从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为:在亚稳过饱和区加入晶种,并缓慢降温;
(5)3.45g的物质的量为,新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1),则CH3COOCOCH3的物质的量为,则反应中乙酸酐过量,0.025mol 完全反应生成0.025mol,则阿司匹林质量为0.025mol×180g/mol=4.5g;故所得乙酰水杨酸的产率为。
【分析】(1)记住常见实验仪器的名称及使用方法;
(2)步骤 ① 加热到70 ℃ ,便于控制温度,应采用水浴加热; 乙酸酐遇水形成乙酸,所以外界的水进入三颈烧瓶导致生成乙酸;
(3)冷水洗的目的是为了除去水溶性杂质,降低产物的溶解度,减压抽滤是为了加快过滤速度,同时使产品更干燥;
(4)记住回流、过滤、干燥等常见实验室分离提纯物质的方法需要用到的仪器;根据提给信息可知操作方法;
(5)根据水杨酸计算乙酰水杨酸的理论产量,实际产量与理论产量的比即为产率。
23.【答案】(1)加成反应;乙醇;羟基、醛基
(2)C;D
(3)碘水;取少量水解液于试管内,加氢氧化钠中和硫酸,再加银氨溶液,水浴加热,若产生银镜,说明有葡萄糖生成
(4)饱和碳酸钠溶液;BC;防止、乙醇挥发
(5)9
【知识点】有机物的合成;芳香烃;酯化实验
【解析】【解答】(1)反应①是和乙炔发生加成反应生成,G的名称是乙醇,F是葡萄糖,葡萄糖结构简式为,含氧官能团的名称是羟基、醛基;
(2)A.B是苯乙烯,含有碳碳双键,不是苯的同系物,故A不正确;
B.B含有碳碳双键,能与碘发生加成反应,不能用B萃取碘水中的碘,故B不正确;
C.B含有苯环和碳碳双键,一定条件下,1molB最多能与4mol发生加成,故C正确;
D.分子中最多有3个碳原子共直线(*标出),故D正确;
选CD;
(3)检验淀粉在稀硫酸作用下是否完全反应,水解液中加碘水,若溶液不变蓝,说明完全水解,所需要的试剂是碘水,淀粉在稀硫酸作用下的水解产物是葡萄糖,葡萄糖能发生银镜反应,实验操作是:取少量水解液于试管内,加氢氧化钠中和硫酸,再加银氨溶液,水浴加热,若产生银镜,说明有葡萄糖生成;
(4)①用饱和碳酸钠溶液收集,述装置的锥形瓶中加入的试剂是饱和碳酸钠溶液,其作用是中和,溶解乙醇,在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出;
选BC;
②实验过程中需要小火均匀加热三颈烧瓶,其主要理由是防止、乙醇挥发,产率降低;
(5)①苯环上有两个取代基;②能与碳酸氢钠溶液发生反应,说明含有羧基;③分子结构中只含有一个甲基,两个取代基可能是-CH3、-CH2CH2COOH或-CH2CH3、-CH2COOH或-CH2CH2CH3、-COOH,两个取代基在苯环上有3种位置异构,所以符合条件的的同分异构体有9种。
【分析】(1)三键断开形成双键,为加成反应;G应该含有羟基,即为乙醇;H为淀粉,则F为葡萄糖,含有羟基和醛基;
(2)A、苯的同系物,其侧链所连接应该为烷基;
B、因为B含有碳碳双键,可以和卤素单质发生加成反应;
C、可以和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键;
D、苯环对位的两个碳原子,以及侧链第一个碳原子,三个碳原子同一直线;
(3)完全反应则没有淀粉,因此用碘水检验;检验之前需要先将溶液调节为碱性;
(4) ① E的作用是吸收醇和酸,分离酯,采用饱和碳酸钠溶液;
② 小火加热的作用是防止温度过高,反应物挥发;
(5)E的同分异构体特点是苯环有两个取代基,可以和碳酸氢钠溶液反应,则含有羧基,分子中只有一个甲基,从碳链异构、位置异构分析,共9种。
24.【答案】(1)干馏
(2)
(3)不是
(4)+Br2++HBr
(5)
(6)催化作用 吸水作用
(7)60%
【知识点】煤的干馏和综合利用;酯化实验
【解析】【解答】(1)将煤隔绝空气加强热可获得出炉煤气 焦炭 煤焦油等产品,操作X的名称是干馏。故答案为:干馏;
(2)丙烯在一定条件下发生聚合反应制取聚丙烯的化学方程式是。故答案为:;
(3)焦炭与水蒸气反应生成合成气,进而可制备乙二醇(),乙二醇与乙醇结构不相似,不是同系物。故答案为:不是;
(4)出炉煤气和煤焦油中都含有苯,用苯在铁催化作用下制取溴苯的化学方程式是+Br2++HBr。故答案为:+Br2++HBr;
(5)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的化学反应方程式。故答案为:;
(6)该实验加入浓硫酸的作用是催化作用 吸水作用,促进酯化反应正向进行。故答案为:催化作用 吸水作用;
(7)如果实验前分别向试管中加入46g乙醇和30g乙酸,乙醇过量,按乙酸计算理论产量, =44g,结束后测得生成乙酸乙酯26.4g,则该实验乙酸乙酯的产率是 ×100%=60%。(产率=产物的实际质量除以产物的理论质量)故答案为:60%。
【分析】(1)煤经过操干馏可获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等产品;
(2)丙烯在一定条件下可发生聚合反应制得聚丙烯;
(3)同系物结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团;
(4)苯和液溴在催化剂的条件下发生反应生成溴苯和溴化氢;
(5)实验室用乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯,依据酯化反应的反应历程是羧酸脱羟基醇脱氢书写;
(6)浓硫酸起到了催化作用和吸水作用;
(7)46g乙醇的物质的量为1mol,30g乙酸的物质的量为=0.5mol,根据反应的方程式可知乙醇过量,则乙酸乙酯的理论产量为0.5mol,质量为0.5mol×88g/mol=44g,根据产率公式计算其产量。
25.【答案】(1)裂解;羧基;加成反应
(2)3;异戊烷或2-甲基丁烷
(3)C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑;2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O
(4)碎瓷片;乙酸乙酯(或上层液体);不易控制反应温度或原料损失较大
【知识点】乙烯的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)过程②为石蜡油的催化裂解。物质D为乙酸,含有的官能团为羧基。过程③是乙烯与水的加成反应,故答案为:裂解;羧基;加成反应;
(2)石油气的成分中含有一种电子总数为42的烷烃,设该烷烃为CxH2x+2,则6x+2x+2=42,解得x=5,即为戊烷,戊烷有正戊烷,异戊烷和新戊烷3种同分异构体,其中一氯代物共有4种的戊烷是异戊烷,故答案为:3;异戊烷或2-甲基丁烷;
(3)以淀粉为原料经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下可分解生成乙醇,反应的化学方程式为C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。过程④为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O,故答案为:C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑;2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O;
(4)过程⑥为乙酸和乙醇的酯化反应。
①实验时,先在大试管中加入乙醇、浓硫酸、乙酸的混合物,再加入碎瓷片,防止暴沸,故答案为:碎瓷片;
②反应结束后,将收集到的产品倒入分液漏斗中振荡、静置、分液,乙酸乙酯的密度小于水,乙酸乙酯从分液漏斗上口倒出,故答案为:乙酸乙酯;
③乙酸和乙醇均易挥发,相对于a装置,用b装置进行制备的缺点有不易控制反应温度或原料损失较大,故答案为:不易控制反应温度或原料损失较大。
【分析】思路分析:①在工业中石油的分馏;②为石油裂化,A为乙烯,反应③为加成反应得到B为乙醇,乙醇氧化得到C为乙醛,乙醛进一步氧化得到D为乙酸,然后乙醇和乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯。
26.【答案】(1)b→a
(2)水浴加热
(3)吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度
(4)除去苯甲酸乙酯的水分;AE
(5)87.5
【知识点】物质的分离与提纯;酯化实验;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)冷凝管中冷却水的流向为都是下进上出,所以应是b进a出,故本题答案为:b→a;
(2)加热至62.1℃,选择水浴加热即可,故本题答案为:水浴加热;
(3)Na2CO3呈碱性,可以吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,故本题答案为:吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度;
(4)无水硫酸镁可以吸水,常用做干燥剂,所以加入无水硫酸镁的目的是除去苯甲酸乙酯的水分,蒸馏过程中需要用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、牛角管、锥形瓶、温度计、直形冷凝管,所以本题答案为:AE;
(5)已知投入的苯甲酸的物质的量为 ,则产生的苯甲酸乙酯的物质的量为0.04mol,质量为: ,该实验中苯甲酸乙酯的产率为: ,故本题答案为:87.5。
【分析】通过苯甲酸和乙醇的酯化反应,可制得苯甲酸乙酯,浓硫酸作为催化剂,由于环己烷、乙醇与水可形成共沸物,沸点为62.1℃,所以选择水浴加热,反应完成后,还有浓硫酸剩余,应将反应液倒入烧杯中,静置分层,在加入碳酸钠溶液洗涤,除去硫酸和苯甲酸,同时可降低苯甲酸乙酯的溶解度,静置分层,在加入水洗涤,除去剩余的盐,最后加入硫酸镁干燥,经过蒸馏,得到纯净的苯甲酸乙酯,据此解答,
27.【答案】(1)催化剂和吸水剂
(2)与挥发出来的乙酸反应、溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;使挥发出来的乙酸乙酯水解而使实验失败
(3)除去乙醇
(4)水
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)乙酸与乙醇发生酯化反应,需浓硫酸作催化剂,又因为该反应为可逆反应,浓硫酸吸水后利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂,故答案为:催化剂和吸水剂;(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,同时溶解挥发出来的乙醇,这样更便于闻乙酸乙酯的香味;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯;由于乙酸乙酯在强碱性条件下发生水解反应使最终得不到乙酸乙酯,使实验失败;故答案为:与挥发出来的乙酸反应、溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;使挥发出来的乙酸乙酯水解而使实验失败;(4)由于乙醇和氯化钙会能形成络合物,故可以用饱CaCl2溶液来吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,故答案为:除去乙醇;(5)饱和碳酸钠溶液除掉了乙酸和乙醇,饱和CaCl2溶液可以进一步吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,这样分离出的粗酯中还含有杂质水,故答案为:水。
【分析】(1)酯化反应中浓硫酸起到催化作用和吸水作用;(2)饱和碳酸钠溶液能与乙酸反应除去乙酸、溶解乙醇、同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;乙酸乙酯在强碱性条件下发生水解反应;(3)乙醇和氯化钙会能形成络合物,饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇;(4)饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,这样分离出的粗酯中还含有水。
28.【答案】(1)浓硫酸;饱和碳酸钠溶液;导气兼冷凝
(2)4
(3)CaO;CH3CH2CH2OH;浓硫酸;C2H4O2
【知识点】乙醇的化学性质;物质的分离与提纯;酯化实验
【解析】【解答】(1)C3H8O(醇)与乙酸发生酯化反应要用浓硫酸作催化剂;生成的乙酸丙酯蒸汽中含有丙醇和乙酸,要用饱和碳酸钠溶液分离混合物;长导管起到导气和冷凝乙酸丙酯蒸汽的作用,故答案为:浓硫酸;饱和碳酸钠溶液;导气兼冷凝;
(2)C3H8O对应的醇有两种:CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3,两种醇可发生消去反应生成同一种物质丙烯;任意两分子的醇可发生分子间脱水反应生成醚,可以是相同醇分子,也可以是不同醇分子,则这两种醇任意组合,可生成3种醚,所以生成的有机物可能有4种,故答案为:4;
(3)在乙酸和1-丙醇的混合液中加入CaO,把乙酸转化为盐溶液,加热蒸馏,试管B中收集到的馏分为丙醇,烧瓶中剩余的为乙酸钙的水溶液,再加浓硫酸得到乙酸,通过蒸馏分离得到乙酸,故答案为:CaO;CH3CH2CH2OH;浓硫酸;C2H4O2。
【分析】(1)根据乙酸乙酯制备实验进行分析;
(2)分子式为C3H8O的有机物可发生脱水反应,则该有机物为醇,可发生分子间脱水和分子内脱水,据此确定脱水产物;
(3)由于丙醇和乙酸的沸点相近且互溶,故应先加CaO将乙酸转化为高沸点物质,通过蒸馏得到丙醇;再利用强酸制弱酸原理,将(CH3COO)2Ca转化为CH3COOH,再通过蒸馏得到乙酸;
29.【答案】(1)用含18O的乙醇与乙酸反应,检验18O出现在水中还是出现在乙酸乙酯中
(2)饱和碳酸钠溶液;降低酯的溶解度,除去未反应的乙酸和乙醇;A;6;6
(3)A;C;E
【知识点】有机物的结构和性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)判断乙酸乙酯中与乙基(-CH
2CH
3)相连的氧原子的来源,设计方案为:用含
18O的乙醇与乙酸反应,检验
18O出现在水中还是出现在乙酸乙酯中;(2)①试管II中试剂的名称为饱和碳酸钠溶液,其作用是降低酯的溶解度, 除去未反应的乙酸和乙醇;②②对照实验A和B可知:试管Ⅰ中试剂实验A比实验B多1mL18mol·L
-1浓硫酸,但是试管Ⅱ中试剂中测得有机层乙酸乙酯的厚度,实验A为3.0cm,而实验B只有0.1cm,故答案为:A;③本题是研究实验D与实验C相对照,证明H
+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C3mol/LH
2SO
4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H
+的浓度一样,实验C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol/LH
2SO
4,实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为6mL,实验D与实验C中H
+的浓度一样,所以盐酸的浓度为6mol/L;(3)A.用乙醛合成乙酸乙酯,可减少乙醛的排放,则减少“工业三废”的排放,选项A正确;
B.温度越高反应速率越快,但乙醛易挥发温度太高不利于转化率的提高,选项B错误;
C.由表中数据可知用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜,此条件下选择性和转化率都很高,选项C正确;
D.催化剂用量会影响合成反应的选择性转化率,选项D错误;E.由表中数据可知,(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂,选项E正确。
故答案为:ACE。
【分析】(1)根据酯化反应的规律:酸脱羟基醇脱氢,可知与乙基相邻连的氧来自乙醇;
(2)根据实验探究可知,在该反应中需要的条件是加热和浓硫酸的催化,此外,浓硫酸还具有吸水的作用;
(3)根据实验结果显示的表格,可知反应时间、温度、催化剂等对 CH3CHO和(CH3CH2O)3Al 生成乙酸乙酯反应的影响。
30.【答案】(1)溶液中生成砖红色沉淀
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;取代反应
(3)CH2=CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3
(4)abd
(5)HCOOCH2CH3、CH3COOCH3
【知识点】酯化实验;水解反应
【解析】【解答】(1)向试管中加入2mL10%氢氧化钠溶液,滴加4-5滴5%硫酸铜溶液,振荡后加入2mL10%的E的溶液即乙醛溶液,加热,可观察到的现象是溶液中生成砖红色沉淀;(2)C和F在浓H2SO4作用下生成G的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,该反应的类型是酯化反应或取代反应;(3)D和F在催化剂作用下反应也能生成G,反应的化学方程式为CH2=CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3;(4)a.要确定A(淀粉)已发生部分水解,先加碘水检验是否含有淀粉,再将水解液中和成碱性,再用银氨溶液检验是否有水解产物葡萄糖,故错误;
b.有机物B、C、D分别含有羟基、醛基或碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,但G为乙酸乙酯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;
c.将足量的D通入溴水中,可以观察到溴水褪色,生成的1,2-二溴乙烷与水不互溶,溶液分层,故正确;
d.某烃X的相对分子质量是D、H之和即28+44=72, ,则X为C5H12,为烷烃,不能与溴水发生加成反应,故错误。
故答案为:abd;(5)G为乙酸乙酯,比G少一个碳原子的同系物的可能结构简式有HCOOCH2CH3、CH3COOCH3。
【分析】(1)利用新制的氢氧化铜可以检验醛基的存在,现象是生成砖红色的沉淀;
(2)乙醇和乙酸在浓硫酸催化以及加热的条件下生成乙酸乙酯的反应叫做酯化反应,酯化反应属于取代反应;
(3)乙烯和乙醇在催化剂的作用下发生加成反应生成乙酸乙酯;
(4)淀粉为高分子化合物,一定条件下可以水解,可加入稀硫酸或加热。淀粉是一种重要的多糖,是一种相对分子量很大的天然高分子化合物。虽属糖类,但本身没有甜味,是一种白色粉末,不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀,有一部分淀粉溶解在水里,另一部分悬浮在水里,形成胶状淀粉糊。淀粉进入人体后,一部分淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用,发生水解反应,生成麦芽糖;余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下,继续进行水解,生成麦芽糖;
(5)结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团:只要把碳氢单键省略掉即可,碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
31.【答案】(1)干燥管
(2)c
(3)②①③④
(4)CH2=CHCOOH+HOCH2CH3 CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;70%
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知仪器D的名称是干燥管;(2)冷却水应从下口流入,上口流出,克服重力,与气体逆流,流速较慢,可达到更好的冷凝效果,冷凝挥发性物质丙烯酸和乙醇,回流液体原料,因此仪器C中冷水应从c口进入;(3)充分反应后得到酯、乙醇、丙烯酸、水的混合物,加适量水后分液,丙烯酸乙酯密度小于水,有机物易溶于有机物,在上层,用饱和碳酸钠溶液吸收丙烯酸乙酯,目的是除去乙醇、丙烯酸、降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯,最后用无水Na2SO4干燥,然后蒸馏即可得到纯丙烯酸乙酯,所以操作的顺序为②①③④;(4)生成丙烯酸乙酯的反应是酯化反应,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+HOCH2CH3 CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;34.29 mL丙烯酸的质量m=ρv=1.05g/mL×34.29mL=36.0g,根据方程式可知理论生成丙烯酸乙酯的质量为:36.0g×100/72≈50.0g,最后得到35.0干燥的丙烯酸乙酯,所以酯的产率为:实际产量/理论产量×100%= =70.0%。
【分析】(2)为了使冷凝的效果更佳,采用冷凝水由下口进、上口出的冷凝方向;
(3)酯属于油状有机物,与水是不互溶的,所以可以采取分液的操作将二者分离;
(4)根据化学方程式可以计算出理论产值,实际产值与理论产值的比值就是产率。
32.【答案】(1)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
(2)防止倒吸
(3)A;C
(4)减少原料损失(或减少副产物生成,答案合理均可)
(5)b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体
(6)D
【知识点】蒸馏与分馏;酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)实验室中用乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下制备乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O ;(2)如果反应结束后先移开酒精灯,仪器中的压强减小,试管中的溶液变会倒吸到反应器中,发生危险,因此装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是防倒吸;(3)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去;②使混入的乙醇溶解;③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯,
故答案为:AC。(4)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失,所以应小火均匀加热,防止温度过高;(5)反应后试管中的到产物为乙酸乙酯,乙酸乙酯为无色有香味油状液体,不溶于水,密度小于水,根据此性质可知b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体;(6)乙醇、乙酸和乙酸乙酯混合物种加入饱和碳酸钠溶液,乙醇溶于水层,乙酸与碳酸钠反应溶于水中,乙酸乙酯不溶于水,位于水层之上。两种不互溶液体的分离应采用分液的方法;溶液A中溶有乙醇,根据乙醇和水的沸点不同,可用蒸馏法分离乙醇;向剩余溶液中加入硫酸,溶液中生成乙酸,再根据乙酸与水的沸点不同,可用蒸馏方法分离乙酸。
【分析】(1)酯化反应方程式的书写注意酯化产物的连接顺序、反应条件及可逆号、水不要漏写三点;
(2)实验过程中的导管的作用是防倒吸;
(3)理解饱和碳酸钠的作用是溶解乙醇、中和乙酸、析出乙酸乙酯;
(4)若烈火加热,乙酸及乙醇容易挥发;
(5)掌握乙酸乙酯的物理性质难溶于水有香味;
(6)根据被分离物质的性质差异选择合适的分离方法,特别注意分液与萃取的区别。
33.【答案】(1)羧基;CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
(2)防止倒吸
(3)催化剂和吸水剂
(4)中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度
(5)A
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)乙酸分子的官能团为—COOH,名称为羧基;左侧试管中乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂的条件下,加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。(2)挥发出的乙酸、乙醇易溶于水,导管置于饱和碳酸钠溶液的液面上,插入溶液中会发生倒吸,则导管不能插入液面下的目的是防止倒吸。(3)乙醇和乙酸发生酯化反应时,浓硫酸起到催化剂的作用。又因为该反应是可逆反应,吸水可以促进平衡向正反应方向进行,所以浓硫酸还起到吸水剂的作用。(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。(5)30 g乙酸与46 g乙醇的物质的量分别是0.5mol和1mol,所以根据反应的方程式可知乙醇是过量的,则
CH3COOH+ CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
  1mol 88g
  0.5mol×67% 29.48g
故答案为:A。
【分析】(1)识记羧基官官能团结构即可;
(2)挥发出的乙醇、乙酸与水蒸气溶于饱和碳酸钠溶液中容易引起倒吸;
(3)浓硫酸的作用是催化剂与吸水机;
(4)饱和碳酸钠的作用是溶解乙醇、中和乙酸、析出乙酸乙酯;
(5)根据题意,0.5mol乙酸与1mol乙醇理论上产生0.5mol乙酸乙酯,然后根据产率计算即可。
34.【答案】(1)饱和碳酸钠溶液;乙酸乙酯或CH3COOCH2CH3
(2)防止液体暴沸
(3)CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O
(4)防止B中的液体倒吸入试管A中
(5)分液;乙酸和水;蒸馏
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)反应开始前,试管B中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液,其作用为中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层,反应结束后试管B中上层液体的主要成分是乙酸乙酯,故答案为:饱和碳酸钠溶液;乙酸乙酯; (2)浓硫酸密度比较大,且浓硫酸稀释过程中放出热量,所以应该先加入乙醇,然后再慢慢加入浓硫酸,最后加入乙酸,目的是防止液体暴沸,故答案为:防止液体暴沸;(3)制取乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;(4)球形干燥管容积较大,可起到防止倒吸的作用,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,故答案为:防止倒吸;(5)试管B内的液体分成两层,乙酸乙酯的密度小在上层,分离10mL该液体混合物选择分液法;乙酸乙酯中混有的乙酸和水能够与氧化钙反应生成易溶于水的盐,乙醇与乙酸乙酯的沸点不同,可以采用蒸馏的方法分离乙酸乙酯和乙醇,得到较纯净的乙酸乙酯,故答案为:分液;乙酸和水;蒸馏。【分析】该题考查乙酸乙酯的制取,应重点掌握的是①乙酸乙酯的制取原理及方法;②浓硫酸的作用是吸水剂、脱水剂;③收集乙酸乙酯的方法是排饱和碳酸钠溶液法,目的是吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度;④干燥管的作用在本实验中是防倒吸而不是干燥地的作用;⑤最后提纯乙酸乙酯的方法是分液再干燥再进行蒸馏即可得到纯净的乙酸乙酯
35.【答案】(1)CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O
(2)增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率(合理即可)
(3)浓硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化,降低酯的产率
(4)反应(或除去)乙酸;溶解乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度
(5)小;果香
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】实验室用乙醇和乙酸在浓硫酸催化下反应制得。(1)制备乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;(2)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;(3)加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是浓硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率。浓硫酸用量又不能过多,原因是浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会使有机物发生过多副反应如碳化等,降低酯的产率。(4)饱和Na2CO3溶液的作用是反应(或除去)乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度。(5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水小,有果香气味。【分析】该题考查乙酸乙酯的制备过程,掌握浓硫酸在反应中起催化作用、吸水性、脱水性,但是量不能过多,过多会使有机物碳化;②加入反应物适量多可以提高产率;③饱和碳酸钠的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。
36.【答案】(1)2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)防止倒吸;分液漏斗
(3)6;6;AC;大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系;温度过高发生其他反应;乙;乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中,继续反应,提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率,而甲不可
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,产生的气体是二氧化碳,该反应的离子方程式为2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,由于乙醇、乙酸与水互溶,则另一重要作用是防止倒吸;乙酸乙酯不溶于水,则步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是分液漏斗。
(3)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。由于在实验C中使用的硫酸是6mL3mol L-1,为了使条件与C相同,所以在实验D中应加入一元强酸盐酸的体积和浓度分别是6mL和6mol L-1。
②分析实验A、C 可知:其它条件相同只有硫酸的浓度不同,而实验结果是使用浓硫酸反应产生的酯多,说明浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率;
③由于温度过高大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系;另外温度过高也会发生其他反应,从而造成产率降低。
④由于乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中,继续反应,提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率,而甲不可,因此乙装置更合理。
【分析】(1)能跟碳酸盐反应生成二氧化碳的只能是乙酸。易错点:乙酸是弱电解质,写离子方程式时不能拆。
(3)①要控制只有一个变量
②比较AC可得,硫酸浓度能影响反应的限度。
③温度过高,乙醇乙酸被气化,原料不能充分反应,还可能有其他副反应,如乙醇的脱水生成乙烯。
④乙装置能循环利用资源。
2023年高考真题变式分类汇编:酯化实验
一、选择题
1.(2023·湖北)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】B
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;
B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;
故答案为:B。
【分析】该反应为乙酸与异戊醇发生酯化反应制备 乙酸异戊酯 ,该反应为可逆反应,为了促进该反应向正向移动,提高乙酸异戊酯的产量,加入环己烷-水的共沸体系 ,带出水蒸气,使反应正向移动,控制反应温度在69-81 ℃,可以把水分带出来,收集在锥形瓶,通过锥形瓶内水的量,估算反应进度。
2.(2020·宣城模拟)乙酸异戊酯是蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室中可利用乙酸和异戊醇 制备乙酸异戊酯,装置图(夹持装置略)和所用药品有关数据如下。下列说法正确的是(  )
药品 密度/( ) 沸点/℃ 水中溶解性
异戊醇 0.8123 131 微溶
乙酸 1.0492 118 易溶
乙酸异戊醇 0.8670 142 难溶
A.反应方程式为CH3COOH+
B.实验时,冷凝水应从直形冷凝管的b口通入
C.异戊醇的同分异构体中属于醇类的有7种
D.反应后,取Ⅱ中物质经水洗、碱洗和蒸馏可提纯乙酸异戊酯
【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.乙酸和异戊醇 在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸异戊酯和水,反应方程式为CH3COOH+ +H2O,故A不符合题意;
B.实验时,为保证较好的冷凝效果,冷凝水应下进上出,从直形冷凝管的a口通入,故B不符合题意;
C.异戊醇的同分异构体中:以正戊烷基和羟基构成的结构有3种,以异戊烷基与羟基构成的结构除异戊醇自身外有3种,以新戊烷基与羟基构成的结构有1种,则其同分异构体中属于醇类的有7种,故C符合题意;
D.乙酸异戊酯在碱性条件下可水解,不应用碱洗,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙酸和异戊醇在浓硫酸催化以及加热的条件下会发生酯化反应;
B.冷凝水的通入顺序是下进上出;
C.分子式相同但是结构式不同的有机物叫做同分异构体;
D. 酯在碱性条件下发生水解反应得到的产物是:盐和醇。
3.(2020·德州模拟)乙酸丁酯是重要的化工原料。实验室用乙酸、丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下制备乙酸丁酯的装置示意图(加热和夹持置已省略)和有关信息如下:
  乙酸 正丁醇 乙酸丁酯
熔点/℃ 16.6 -89.5 -73.5
沸点/℃ 117.9 117 126.0
密度/g·cm-3 1.1 0.80 0.88
下列说法正确的是(  )
A.加热一段时间后,发现烧瓶C中忘记加沸石,可打开瓶塞直接加人即可
B.装置B的作用是不断分离出乙酸丁酯.提高产率
C.装置A可以装配蒸馏装置的冷凝器,且冷凝水由a口进,b口出
D.乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去
【答案】D
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.实验过程中忘记加入沸石,则需停止加热,待溶液冷却至室温后,再加入沸石,A不符合题意;
B.装置B是用于除去乙酸丁酯中混有的乙酸和丁醇,B不符合题意;
C.冷凝管中水从下口进(即从b进入),上口出(即从a流出),C不符合题意;
D.乙酸丁酯在饱和Na2CO3溶液的溶解度较小,乙酸可与Na2CO3反应除去,丁醇可溶解在Na2CO3溶液中,因此可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对酯的制备的考查,可结合乙酸乙酯的制备进行分析。
4.(2018·黑龙江模拟)下列实验装置及操作正确的是(  )
A. 制备乙酸乙酯
B. 构成原电池
C. 检验有无二氧化碳生成
D. 检查装置气密性
【答案】D
【知识点】气体发生装置的气密性检查;酯化实验
【解析】【解答】A.制备乙酸乙酯需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,故A不符合题意;
B.左池直接发生氧化还原反应,不能构成原电池,故B不符合题意;
C.碳和浓硫酸加热生成SO2和CO2,两气体均能使石灰水变浑浊,故C不符合题意;
D.装置形成密闭系统,如果手捂住烧瓶,玻璃导管内能形成水柱,即可证明气密性好,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,二氧化硫是酸性氧化物与澄清石灰水反应生成沉淀,可先用酸性高锰酸钾溶液吸收,再用品红检验是否除尽,再将气体通入澄清石灰水检验二氧化碳。
5.(2018·静安模拟)有关实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述错误的是(  )
A.两反应均需使用浓硫酸、乙酸
B.过量乙酸可提高1-丁醇的转化率
C.制备乙酸乙酯时乙醇应过量
D.提纯乙酸丁酯时,需过滤、洗涤等操作
【答案】D
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A. 两反应均需使用浓硫酸为催化剂、乙酸为其中一种反应物,选项A不符合题意;
B、制备乙酸丁酯时,采用乙酸过量,以提高丁醇的转化率,这是因为正丁醇的价格比冰醋酸高,选项B不符合题意;
C、制备乙酸乙酯时,为了提高冰醋酸的转化率,由于乙醇价格比较低廉,会使乙醇过量,选项C不符合题意;
D. 提纯乙酸丁酯时,需进行分液操作,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据酯化反应的反应物、实验操作、需要的催化剂以及分离方法等进行判断即可。
6.(2018·北海模拟)以下说法错误的是(  )
选项 工艺 叙述
A 谷 物 酿 酒 陈酿酒散发浓香是因为发生了酯化反应
B 烧制陶瓷 涉及反应的方程式为CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
C 铸造钱币 钱币久置生锈变绿,铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3
D 配置火药 火药主要成分是硝酸钾、木炭和硫磺,点燃后生成的气体有2种
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.乙醇氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,故A不符合题意;
B.烧制陶瓷的主要原料是黏土,黏土属于硅酸盐,故B不符合题意;
C.铸造钱币含有铜元素,铜在潮湿的空气中生成Cu2(OH)2CO3,故C不符合题意;
D.黑火药主要成分是硝酸钾、木炭和硫磺,点燃后生成的气体可能有氮气、二氧化碳、二氧化硫等,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、乙酸乙酯具有特殊的香味;
B、黏土属于硅酸盐;
C、Cu2(OH)2CO3的名称为铜绿;
D、考查黑火药的成分;
7.(2021高一下·温州期末)下列有关实验操作的说法,不正确的是(  )
A.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液时,用分析天平称取NaCl固体5.850g
B.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
C.用铁片、石墨作为电极代替铜锌原电池中的锌片、铜片,也能产生电流
D.制备乙酸乙酯的实验中,向试管中先加入乙醇,后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,并将产生的蒸气通到饱和碳酸钠溶液的液面上
【答案】B
【知识点】粗盐提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;酯化实验
【解析】【解答】A. 配制100mL1.00mol·L-1 NaCl溶液时,用分析天平称取NaCl固体0.100L×1.00mol·L-1 ×58.5g/mol=5.850g,故A不符合题意;
B. 用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、,依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后,确保过量的钡离子能被除去,故B符合题意;
C. 用铁片、石墨作为电极代替铜锌原电池中的锌片、铜片,铁作负极,石墨作正极与电解质形成原电池,也能产生电流,故C不符合题意;
D. 制备乙酸乙酯的实验中,乙醇密度小,向试管中先加入乙醇,后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度小,将产生的蒸气通到饱和碳酸钠溶液的液面上,乙酸乙酯浮在液面上,产品中的乙酸与碳酸钠反应,乙醇溶于水中,收集到较纯的乙酸乙酯,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 依据计算;
B. 粗盐提纯时Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后;
C. 符合的原电池条件;
D.注意加入试剂的顺序和吸收试剂的用途。
8.(2021高二下·湖南期末)下列实验装置图及实验用品均正确的是(部分夹持仪器未画出)。(  )
先加几滴溶液,再加几滴溶液
A.推断S、C、的非金属性强弱 B.实验室制取乙酸乙酯 C.石油分馏 D.证明氯化银溶解度大于硫化银
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蒸馏与分馏;酯化实验
【解析】【解答】A.硫酸为非挥发性酸,则硫酸与碳酸反应生成的二氧化碳中无挥发的硫酸,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成白色絮状沉淀硅酸,由于硫酸、碳酸、硅酸分别为S、C以及Si的最高价氧化物所对应水化物,则该实验可比较S、C、的非金属性强弱,故A符合题意;
B.实验装置中的导管不应伸到饱和碳酸钠溶液中,故B不符合题意;
C.冷却水的走向应与气流方向相反,即“下口进上口出”,故C不符合题意;
D.向硝酸银溶液中先加几滴溶液,再加几滴溶液,则溶液量不足,溶液过量的会与结合反应生成黑色的沉淀,不能说明证明氯化银溶解度大于硫化银。应先滴加过量的溶液,在滴加几滴溶液,若白色沉淀转化为黑色沉淀,则证明氯化银溶解度大于硫化银,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.利用原理为强酸制备弱酸,比较酸性,最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强。
B.乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,极易溶于水,会发生倒吸。
D.必须保证氯化钠为过量才可以验证。
9.(2021高二下·德州期末)实验室用苯甲酸和乙醇在浓硫酸催化下制备苯甲酸乙酯。已知:①苯甲酸乙酯为无色液体,沸点为212℃,微溶于水,易溶于乙醚。②乙醚的密度为,沸点34.5℃。
下列说法正确的是(  )
A.开始试剂的加入顺序:浓硫酸、无水乙醇、苯甲酸
B.蒸馏除去乙醚时,需水浴加热,实验台附近严禁火源
C.蒸馏时需要用蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计
D.用乙醚萃取苯甲酸乙酯时,有机相位于分液漏斗的下层
【答案】B
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度大于水,应该最后加入,A不符合题意;
B.乙醚沸点低,遇明火易爆炸,所以蒸馏除去乙醚时,需水浴加热,实验台附近严禁火源,B符合题意;
C.蒸馏时需用直型冷凝管,不用球形冷凝管,C不符合题意;
D.乙醚的密度小于水,用乙醚萃取苯甲酸乙酯时,有机相位于分液漏斗的上层,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度大于水;
B.乙醚易挥发,易燃易爆;
C.蒸馏时需用直型冷凝管;
D.利用相似相容原理。
10.(2021高二下·许昌期末)用下列实验装置进行的实验,不能达到相应实验目的的是(  )
A.装置甲铜的精炼
B.装置乙检验乙烷中混有乙烯
C.装置丙验证HCl气体在水中的溶解性
D.装置丁实验室制取并收集乙酸乙酯
【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;乙烯的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】A.电解精炼铜时,粗铜在阳极,形成铜离子以及一些杂质离子进入溶液,精铜在阴极,铜离子得电子被还原得到精铜,A能达到实验目的;
B.乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯可以,所以当乙烷中混有乙烯时,溶液褪色,B能达到实验目的;
C.若HCl极易溶于水,当胶头滴管中的水滴入烧瓶中,由于HCl气体溶于水,烧瓶内压强降低,气球会鼓起来,C能达到实验目的;
D.生成的乙酸乙酯会在NaOH溶液中发生水解,不能用NaOH溶液接收产品,D不能达到实验目的;
故答案为:D。
【分析】A.电解精炼铜时,粗铜在阳极;
B.乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C.根据HCl的溶解性和压强分析;
D.制备乙酸乙酯用饱和Na2CO3接收。
11.(2020高二下·莆田期末)以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯( )的正确顺序是(  )
A.①⑤②③④ B.①②③④⑤ C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥
【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】以乙醇为原料合成乙二酸乙二酯,需先合成乙二酸,然后利用乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯,因此经过以下几步:
第一步:乙醇先发生消去反应生成乙烯,为消去反应;第二步:乙烯发生加成反应生成二卤代烃,为加成反应;第三步:水解生成乙二醇,为水解反应;第四步:乙二醇氧化生成乙二酸,为氧化反应;第五步:乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙二酸乙二酯,为酯化反应,涉及的反应类型按反应顺序依次为②③⑤①④,
故答案为:C。
【分析】根据乙二酸乙二酯进行逆推即可
乙二酸乙二酯 乙二酸乙二醛 乙二醇1,2二溴乙烷乙烯乙醇
12.(2020高一下·长春期末)1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯反应温度为115~125℃,反应装置如下图。下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.实验室制取乙酸丁酯,反应需要的反应温度为115~125℃,而水浴加热适合温度低于100℃的反应,故该反应不能用水浴加热,A不符合题意;
B.乙酸和丁醇易挥发,当有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现,B不符合题意;
C.酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此制取的乙酸丁酯中含有挥发的未反应的乙酸及丁醇,提纯乙酸丁酯需使用碳酸钠溶液,来吸收未反应的乙酸及溶解丁醇,同时又可降低乙酸丁酯的溶解度便于分离出乙酸丁酯,如果用氢氧化钠,会使乙酸丁酯水解,C符合题意;
D.酯化反应为可逆反应,在其他条件不变时,增加反应物乙酸的量,可使平衡向生成酯的方向移动,从而提高1-丁醇的转化率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、水浴加热适合温度低于100℃的反应;
B、有机物易挥发,长导管可起冷凝作用;
C、酯类在碱性条件下水解;
D、根据平衡移动原理考虑。
13.(2020高二下·潮州期末)聚丙烯酸酯的结构简式可表示如图所示,可以由丙烯酸酯加聚得到。
下列关于聚丙烯酸酯的说法错误的是( )
A.属于高分子化合物
B.聚丙烯酸酯属于混合物,没有固定的熔沸点
C.单体为CH2=CH-COOR
D.1mol分子中有n个碳碳双键。
【答案】D
【知识点】酯的性质;酯化实验
【解析】【解答】A.聚丙烯酸酯为丙烯酸酯加聚生成的聚合物,属于高分子化合物,故A不符合题意;
B.聚丙烯酸酯的聚合度n不确定,为混合物,没有固定熔沸点,故B不符合题意;
C.根据聚丙烯酸酯的结构,它是由CH2=CH-COOR经加成聚合反应生成的,单体为CH2=CH-COOR,故C不符合题意;
D.聚丙烯酸酯结构中不存在碳碳双键,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、一般带有n的有机物为高分子化合物;
B、由于高分子化合物的n值不确定,所以高分子化合物属于混合物且没有固定的熔沸点;
C、根据聚丙烯酸酯的结构判断单体的结构即可;
D、根据聚丙烯酸酯的结构可知聚合物中不存在碳碳单键。
14.(2019高三上·泉州期末)以下说法正确的是()
A.苯与溴水在催化剂作用下发生取代反应
B.可用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
C.交警用红色CrO3检查酒驾,利用了乙醇的还原性
D.酯类、糖类、油脂和蛋白质一定条件下都能发生水解反应
【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;乙醇的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】A.苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应,生成溴苯,故A不符合题意;
B.乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,故B不符合题意;
C.交警用红色CrO3检查酒驾的原理是:C2H5OH+4CrO3(红色)+6H2SO4=2Cr2(SO4)3(绿色)+2CO2↑+9H2O.此反应是氧化还原反应,C2H5OH是还原剂,故C符合题意;
D.糖类中的单糖不能发生水解的糖,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.苯的同系物与卤素单质发生取代反应有两种情况,若在催化剂条件下,必须为纯卤素单质,在苯环上取代,若在光照条件下,必须和卤素单质气体,在侧链上取代。
B.乙酸乙酯在碱溶液中水解,所以应该用饱和碳酸钠。
D.糖类中的单糖不能水解。
15.(2019高二上·辽宁期末)将 转变为 的方法为(  )
A.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
B.先对其溶液加热,通入足量的HCl
C.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3溶液
D.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH溶液
【答案】A
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】酯基断裂需要水解反应,因为生产羧酸钠所以要碱性水解才行。苯酚钠要转变成苯酚、而羧酸钠不需要转变成羧酸,只需要CO2就可以。
【分析】
有机物中转化的方法取决于物质结构的改变,本题中两种物质的结构差异蛀牙在于酯基断裂生成酚羟基,所以本题的方法应将酯基水解后再进行酸化。
16.(2018高一下·牡丹江期末)1 -丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.图中装置不能较好的控制温度为115~125 ℃
【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.反应温度为115~125 ℃,水浴加热控制温度在100 ℃以下,不能用水浴加热,故不符合题意;
B.长玻璃管能使乙酸气体变为乙酸液体流会试管,起到冷凝回流作用,使反应更充分,故不符合题意;
C.提纯乙酸丁酯不能使用氢氧化钠,因为酯在氢氧化钠的条件下水解,故符合题意;
D. 该装置是直接加热,不好控制反应温度在115~125 ℃,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】醇和酸在硫酸的催化以及水浴加热下会发生酯化反应,生成酯,该反应属于取代反应。
17.(2018高二下·吉林期末)将1mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在下并加热与足量乙酸充分反应。下列叙述错误的是(  )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O B.生成的水分子中含有18O
C.可能生成45g乙酸乙酯 D.不可能生成90g乙酸乙酯
【答案】B
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】乙醇与乙酸发生酯化反应的过程中,乙酸的羟基和醇中羟基上的氢原子生成水分子,所以乙醇中标记的氧原子到乙酸乙酯中,水分子中没有标记的氧原子。
乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应,所以1mol乙醇生成的乙酸乙酯的物质的量小于1mol,即乙酸乙酯的质量小于90克。
故答案为:B
【分析】乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯的规律是酸脱羟基醇脱氢。
18.(2018高二下·吉林期末)实验室中用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯,为除去所得的乙酸乙酯中残留的乙酸,应选用的试剂是(  )
A.饱和食盐水 B.饱和碳酸钠溶液
C.饱和NaOH溶液 D.浓硫酸
【答案】B
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】乙酸能与碳酸钠反应,乙醇能溶于水,乙酸乙酯不溶于水,所以选用饱和碳酸钠可以溶解乙醇,反应乙酸,降低酯在水中的溶解度,有利于其析出。
故答案为:B。
【分析】在除去乙酸乙酯中的乙酸的试剂的选择中,应该选择既能和乙酸反应,又不和乙酸乙酯反应的溶液,即保护碳酸钠溶液。
19.(2018高二下·吉林期末)某有机物的结构简式如图所示,它可以发生反应的类型有(  )
①加成 ②消去 ③水解 ④酯化 ⑤氧化 ⑥加聚.
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥
【答案】B
【知识点】酯化实验;加成反应;消去反应;水解反应
【解析】【解答】该有机物含有酚羟基和醇羟基和羧基,羟基能发生消去反应,酯化反应,羧基能发生酯化反应,结构中有苯环,能发生加成反应和氧化反应。
故答案为:B。
【分析】加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物;水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类;一些含有不饱和键(双键、叁键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物,在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应。
20.(2018高一下·商丘期末)下列有机反应中,与其它三个反应的反应类型不同的是(  )
A.CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
B.2CH3COOH+Mg = (CH3COO)2Mg+H2↑
C.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
D. +Br2 +HBr
【答案】B
【知识点】酯化实验;取代反应
【解析】【解答】A.CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O为酯化反应,属于取代反应;
B. 2CH3COOH+Mg = (CH3COO)2Mg+H2↑为置换反应;
C. CH4中H被Cl取代,属于取代反应;
D. +Br2 +HBr为苯的取代反应;
综合以上分析,A、C、D为取代反应,只有B是置换反应,
故答案为:B。
【分析】A.酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类,属于取代反应;
B.一种化合物和一种单质反应生成一种新的化合物和一种新的单质的反应叫做置换反应;
C.甲烷和氯气在光照的条件下发生的反应属于取代反应;
D.苯和溴单质在溴化铁的催化下发生的反应属于取代反应。
21.(2018高一下·宾阳期末)下列关于乙酸的叙述正确的是(  )
A.乙酸酸性较弱,不能使紫色石蕊变红
B.乙酸在常温下能与NaOH、Na2CO3、乙醇等发生化学反应
C.在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
D.乙酸分子中既有极性键,又有非极性键
【答案】D
【知识点】乙酸的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】乙酸能使紫色石蕊变红,故A不符合题意;乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下加热发生化学反应生成乙酸乙酯,故B不符合题意;在发生酯化反应时,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢结合成水,故C不符合题意;乙酸分子中C-H、C-O是极性键,C-C是非极性键,故D符合题意。故答案为:
【分析】该题考查乙酸的化学性质、乙酸的结构、乙酸发生的反应,应重点掌握的是乙酸发生酯化反应需要加热且需要浓硫酸做催化剂,酯化反应是“酸脱羟基醇脱氢”,乙酸分子中是共价键且碳碳间是非极性键而碳氢间是极性键
二、非选择题
22.(2022·甘肃模拟)乙酰水杨酸,俗称阿司匹林( ),是常用的解热镇痛药。合成原理:
查阅资料:
阿司匹林:相对分子质量为180,分解温度为128~135℃,溶于乙醇、难溶于水;
水杨酸:相对分子质量为138,溶于乙醇、微溶于水;
乙酸酐:相对分子质量为102,无色透明液体,遇水形成乙酸。
制备过程:
①如图1向三颈烧瓶中加入3.45g水杨酸、新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1),再加10滴浓硫酸反复振荡后,连接回流装置,搅拌,70℃加热半小时。
②冷却至室温后,将反应混合液倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,用图2装置减压抽滤,将所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤过程中用少量冷水多次洗涤晶体,继续抽滤,尽量将溶剂抽干,得到乙酰水杨酸粗品。
提纯过程(重结晶法):
③将粗产品转至烧瓶中,装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流,进行热溶解。然后趁热过滤,冷却至室温,抽滤,洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸。
(1)图1装置中仪器A的名称是   。
(2)步骤①中加热宜采用   ,冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应   (用化学方程式作答),降低了水杨酸的转化率。
(3)步骤②用冷水洗涤晶体的目的是   ,用图2装置减压抽滤后的操作是   。
(4)步骤③中肯定用不到的装置是   (填序号)。
重结晶时为了获得较大颗粒的晶体产品,查阅资料得到如下信息:
a.不稳定区出现大量微小晶核,产生较多小颗粒的晶体
b.亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长
c.稳定区晶体不可能生长
由信息和已有的知识分析,从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为   。
(5)最终称量产品质量为2.61g,则所得乙酰水杨酸的产率为   %(精确到0.01)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)水浴加热;CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH
(3)洗去产品表面附着的水杨酸等杂质;关闭气泵,拆开装置,将粗品转移至烧瓶中
(4)B;在亚稳过饱和区加入晶种,并缓慢降温
(5)58
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】70℃加热处于水沸点以内,应该使用水浴加热,反应生成乙酰水杨酸粗品,乙酰水杨酸难溶于水,用冷水洗涤并减压抽滤,再通过重结晶法得到产品;通过已知所给的数据可以求出水杨酸完全转化生成乙酰水杨酸的质量,然后由已知实际产品质量求出产率。
(1)图1装置中仪器A的名称是球形冷凝管;
(2)步骤①中70℃加热半小时,宜采用水浴加热,可使反应体系均匀受热;已知,乙酸酐遇水形成乙酸,则冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH,降低了水杨酸的转化率。
(3)阿司匹林难溶于水,水杨酸微溶于水;步骤②用冷水洗涤晶体的目的是洗去产品表面附着的水杨酸等杂质;用图2装置减压抽滤后的操作是关闭气泵,拆开装置,将粗品转移至烧瓶中;
(4)步骤③用到加热回流装置C、抽滤装置D、干燥装置A,不需要固体加热装置B;故肯定用不到的装置是;
由题干可知:亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长可以得到较大晶体颗粒;故从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为:在亚稳过饱和区加入晶种,并缓慢降温;
(5)3.45g的物质的量为,新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1),则CH3COOCOCH3的物质的量为,则反应中乙酸酐过量,0.025mol 完全反应生成0.025mol,则阿司匹林质量为0.025mol×180g/mol=4.5g;故所得乙酰水杨酸的产率为。
【分析】(1)记住常见实验仪器的名称及使用方法;
(2)步骤 ① 加热到70 ℃ ,便于控制温度,应采用水浴加热; 乙酸酐遇水形成乙酸,所以外界的水进入三颈烧瓶导致生成乙酸;
(3)冷水洗的目的是为了除去水溶性杂质,降低产物的溶解度,减压抽滤是为了加快过滤速度,同时使产品更干燥;
(4)记住回流、过滤、干燥等常见实验室分离提纯物质的方法需要用到的仪器;根据提给信息可知操作方法;
(5)根据水杨酸计算乙酰水杨酸的理论产量,实际产量与理论产量的比即为产率。
23.(2022高一下·成都期末)已知物质H是营养物质之一,大米、面粉中都富含H,E具有果香味,其合成E的路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为   ,G的名称是   ,F中含氧官能团的名称是   。
(2)下列关于物质B的说法正确的是____(填正确答案标号)
A.B为苯的同系物
B.物质B可用于萃取碘水中的碘
C.一定条件下,1molB最多能与4mol发生加成
D.B分子中最多有3个碳原子共直线
(3)检验H在稀硫酸作用下是否完全反应,所需要的试剂是   ,检验H在稀硫酸作用下的反应产物F的实验操作是   。
(4)某化学课外小组设计了如下图所示的制取E的装置(加热及夹持仪器已略去)。
①上述装置的锥形瓶中加入的试剂是   ,其作用是   (填正确答案标号);
A.中和G
B.和D反应并溶解G
C.E在所加试剂中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速E的生成,提高其产率
②实验过程中需要小火均匀加热三颈烧瓶,其主要理由是   。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有   种。
①苯环上有两个取代基
②能与碳酸氢钠溶液发生反应
③分子结构中只含有一个甲基
【答案】(1)加成反应;乙醇;羟基、醛基
(2)C;D
(3)碘水;取少量水解液于试管内,加氢氧化钠中和硫酸,再加银氨溶液,水浴加热,若产生银镜,说明有葡萄糖生成
(4)饱和碳酸钠溶液;BC;防止、乙醇挥发
(5)9
【知识点】有机物的合成;芳香烃;酯化实验
【解析】【解答】(1)反应①是和乙炔发生加成反应生成,G的名称是乙醇,F是葡萄糖,葡萄糖结构简式为,含氧官能团的名称是羟基、醛基;
(2)A.B是苯乙烯,含有碳碳双键,不是苯的同系物,故A不正确;
B.B含有碳碳双键,能与碘发生加成反应,不能用B萃取碘水中的碘,故B不正确;
C.B含有苯环和碳碳双键,一定条件下,1molB最多能与4mol发生加成,故C正确;
D.分子中最多有3个碳原子共直线(*标出),故D正确;
选CD;
(3)检验淀粉在稀硫酸作用下是否完全反应,水解液中加碘水,若溶液不变蓝,说明完全水解,所需要的试剂是碘水,淀粉在稀硫酸作用下的水解产物是葡萄糖,葡萄糖能发生银镜反应,实验操作是:取少量水解液于试管内,加氢氧化钠中和硫酸,再加银氨溶液,水浴加热,若产生银镜,说明有葡萄糖生成;
(4)①用饱和碳酸钠溶液收集,述装置的锥形瓶中加入的试剂是饱和碳酸钠溶液,其作用是中和,溶解乙醇,在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出;
选BC;
②实验过程中需要小火均匀加热三颈烧瓶,其主要理由是防止、乙醇挥发,产率降低;
(5)①苯环上有两个取代基;②能与碳酸氢钠溶液发生反应,说明含有羧基;③分子结构中只含有一个甲基,两个取代基可能是-CH3、-CH2CH2COOH或-CH2CH3、-CH2COOH或-CH2CH2CH3、-COOH,两个取代基在苯环上有3种位置异构,所以符合条件的的同分异构体有9种。
【分析】(1)三键断开形成双键,为加成反应;G应该含有羟基,即为乙醇;H为淀粉,则F为葡萄糖,含有羟基和醛基;
(2)A、苯的同系物,其侧链所连接应该为烷基;
B、因为B含有碳碳双键,可以和卤素单质发生加成反应;
C、可以和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键;
D、苯环对位的两个碳原子,以及侧链第一个碳原子,三个碳原子同一直线;
(3)完全反应则没有淀粉,因此用碘水检验;检验之前需要先将溶液调节为碱性;
(4) ① E的作用是吸收醇和酸,分离酯,采用饱和碳酸钠溶液;
② 小火加热的作用是防止温度过高,反应物挥发;
(5)E的同分异构体特点是苯环有两个取代基,可以和碳酸氢钠溶液反应,则含有羧基,分子中只有一个甲基,从碳链异构、位置异构分析,共9种。
24.(2021高一下·内江期末)
(1)Ⅰ.煤的综合利用,是推进能源革命的重要方向。
请回答下列问题:
煤经过操作X可获得出炉煤气 焦炭 煤焦油等产品,操作X的名称是   。
(2)出炉煤气中含有丙烯(),医用口罩中对阻挡病毒起关键作用的是熔喷布(主要原料是聚丙烯),由丙烯在一定条件下制取聚丙烯的化学方程式是   。
(3)焦炭与水蒸气反应生成合成气,进而可制备乙二醇(),乙二醇与乙醇   (填“是”或“不是”)同系物。
(4)出炉煤气和煤焦油中都含有苯,用苯制取溴苯的化学方程式是   。
(5)Ⅱ.“酒是陈的香”是因为酒在贮存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题。
写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式   。
(6)该实验加入浓硫酸的作用是   。
(7)如果实验前分别向试管中加入46g乙醇和30g乙酸,结束后测得生成乙酸乙酯26.4g,则该实验乙酸乙酯的产率是   。(产率=产物的实际质量除以产物的理论质量)
【答案】(1)干馏
(2)
(3)不是
(4)+Br2++HBr
(5)
(6)催化作用 吸水作用
(7)60%
【知识点】煤的干馏和综合利用;酯化实验
【解析】【解答】(1)将煤隔绝空气加强热可获得出炉煤气 焦炭 煤焦油等产品,操作X的名称是干馏。故答案为:干馏;
(2)丙烯在一定条件下发生聚合反应制取聚丙烯的化学方程式是。故答案为:;
(3)焦炭与水蒸气反应生成合成气,进而可制备乙二醇(),乙二醇与乙醇结构不相似,不是同系物。故答案为:不是;
(4)出炉煤气和煤焦油中都含有苯,用苯在铁催化作用下制取溴苯的化学方程式是+Br2++HBr。故答案为:+Br2++HBr;
(5)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的化学反应方程式。故答案为:;
(6)该实验加入浓硫酸的作用是催化作用 吸水作用,促进酯化反应正向进行。故答案为:催化作用 吸水作用;
(7)如果实验前分别向试管中加入46g乙醇和30g乙酸,乙醇过量,按乙酸计算理论产量, =44g,结束后测得生成乙酸乙酯26.4g,则该实验乙酸乙酯的产率是 ×100%=60%。(产率=产物的实际质量除以产物的理论质量)故答案为:60%。
【分析】(1)煤经过操干馏可获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等产品;
(2)丙烯在一定条件下可发生聚合反应制得聚丙烯;
(3)同系物结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团;
(4)苯和液溴在催化剂的条件下发生反应生成溴苯和溴化氢;
(5)实验室用乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯,依据酯化反应的反应历程是羧酸脱羟基醇脱氢书写;
(6)浓硫酸起到了催化作用和吸水作用;
(7)46g乙醇的物质的量为1mol,30g乙酸的物质的量为=0.5mol,根据反应的方程式可知乙醇过量,则乙酸乙酯的理论产量为0.5mol,质量为0.5mol×88g/mol=44g,根据产率公式计算其产量。
25.(2021高一下·烟台期末)石油是重要的化工原料,被称为“工业的血液”。下图中A的产量被用作衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。回答下列问题:
(1)过程②这种获得有机化工原料的方法在工业上叫做   。物质D中含有的官能团名称为   。过程③发生的反应类型是   。
(2)石油气的成分中含有一种电子总数为42的烷烃,该烷烃共有   种同分异构体,其中一氯代物共有4种的名称是   。
(3)以淀粉为原料经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下可分解生成B,写出生成B的化学方程式   。实验室实现过程④反应的化学方程式为   。
(4)实验室常用下列装置实现过程⑥发生的化学反应。
①实验时,先在大试管中加入B、浓硫酸、D的混合物,再加入   。
②反应结束后,将收集到的产品倒入分液漏斗中振荡、静置、分液,   从分液漏斗上口倒出。
③相对于a装置,用b装置进行制备的缺点有   (答一条即可)。
【答案】(1)裂解;羧基;加成反应
(2)3;异戊烷或2-甲基丁烷
(3)C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑;2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O
(4)碎瓷片;乙酸乙酯(或上层液体);不易控制反应温度或原料损失较大
【知识点】乙烯的化学性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)过程②为石蜡油的催化裂解。物质D为乙酸,含有的官能团为羧基。过程③是乙烯与水的加成反应,故答案为:裂解;羧基;加成反应;
(2)石油气的成分中含有一种电子总数为42的烷烃,设该烷烃为CxH2x+2,则6x+2x+2=42,解得x=5,即为戊烷,戊烷有正戊烷,异戊烷和新戊烷3种同分异构体,其中一氯代物共有4种的戊烷是异戊烷,故答案为:3;异戊烷或2-甲基丁烷;
(3)以淀粉为原料经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下可分解生成乙醇,反应的化学方程式为C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。过程④为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O,故答案为:C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑;2C2H5OH + O2 2CH3CHO+2H2O;
(4)过程⑥为乙酸和乙醇的酯化反应。
①实验时,先在大试管中加入乙醇、浓硫酸、乙酸的混合物,再加入碎瓷片,防止暴沸,故答案为:碎瓷片;
②反应结束后,将收集到的产品倒入分液漏斗中振荡、静置、分液,乙酸乙酯的密度小于水,乙酸乙酯从分液漏斗上口倒出,故答案为:乙酸乙酯;
③乙酸和乙醇均易挥发,相对于a装置,用b装置进行制备的缺点有不易控制反应温度或原料损失较大,故答案为:不易控制反应温度或原料损失较大。
【分析】思路分析:①在工业中石油的分馏;②为石油裂化,A为乙烯,反应③为加成反应得到B为乙醇,乙醇氧化得到C为乙醛,乙醛进一步氧化得到D为乙酸,然后乙醇和乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯。
26.(2020高二下·济南期末)苯甲酸乙酯可用于配制香水和人造精油,还可以作为食用香精。实验室可用苯甲酸( )-COOH,熔点122.1℃)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。制备方法如下:
①在烧瓶中加入苯甲酸4.88 g、乙醇30.0 mL、浓硫酸4.0 mL,适量环己烷。按如图所示安装好装置,加热烧瓶,控制一定温度加热回流2h。
②将烧瓶中的反应液倒入盛有50.0 mL水的烧杯中,加入Na2CO,至溶液呈中性。
③用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加入到蒸馏装置,加入沸石并加入无水硫酸镁,加热蒸馏,制得产品5.0 mL。
部分物质的性质如下表所示:
物质名称 苯甲酸 乙醇 环己烷 苯甲酸乙酯
密度/(g/cm3) 1.2659 0.7893 0.7318 1.0500
沸点/℃ 249.2 78.3 80.8 212.6
回答下列问题:
(1)冷凝水的流向为   (填“a→b"或°b→a")。
(2)环己烷、乙醇与水可形成共沸物,沸点为62.1℃,步骤①中加热方式应为   。
(3)步骤②中加入Na2CO3的作用是   。
(4)步骤③进行蒸馏操作时,加入无水硫酸镁的目的是   ,蒸馏过程中需要用到的玻璃仪器除酒精灯、蒸馏烧瓶、牛角管、锥形瓶之外,还需要   (填标号)。
(5)该实验中苯甲酸乙酯的产率是   %。
【答案】(1)b→a
(2)水浴加热
(3)吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度
(4)除去苯甲酸乙酯的水分;AE
(5)87.5
【知识点】物质的分离与提纯;酯化实验;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)冷凝管中冷却水的流向为都是下进上出,所以应是b进a出,故本题答案为:b→a;
(2)加热至62.1℃,选择水浴加热即可,故本题答案为:水浴加热;
(3)Na2CO3呈碱性,可以吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,故本题答案为:吸收硫酸和未反应的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度;
(4)无水硫酸镁可以吸水,常用做干燥剂,所以加入无水硫酸镁的目的是除去苯甲酸乙酯的水分,蒸馏过程中需要用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、牛角管、锥形瓶、温度计、直形冷凝管,所以本题答案为:AE;
(5)已知投入的苯甲酸的物质的量为 ,则产生的苯甲酸乙酯的物质的量为0.04mol,质量为: ,该实验中苯甲酸乙酯的产率为: ,故本题答案为:87.5。
【分析】通过苯甲酸和乙醇的酯化反应,可制得苯甲酸乙酯,浓硫酸作为催化剂,由于环己烷、乙醇与水可形成共沸物,沸点为62.1℃,所以选择水浴加热,反应完成后,还有浓硫酸剩余,应将反应液倒入烧杯中,静置分层,在加入碳酸钠溶液洗涤,除去硫酸和苯甲酸,同时可降低苯甲酸乙酯的溶解度,静置分层,在加入水洗涤,除去剩余的盐,最后加入硫酸镁干燥,经过蒸馏,得到纯净的苯甲酸乙酯,据此解答,
27.(2020高一下·乌鲁木齐期末)乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体,沸点为77.2
℃,实验室某次制取乙酸乙酯用醋酸14.3 mL、95%乙醇23 mL,还用到浓硫酸、饱和碳酸钠以及极易与乙醇结合的氯化钙溶液。主要装置如图所示:
实验步骤:
①先向A中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里醋酸和乙醇的物质的量之比约为5∶7。
②加热油浴保温约135~145 ℃。
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,调节加入速率使蒸出酯的速率与进料速率大体相等,直到加料完成。
④保持油浴温度一段时间,至不再有液体馏出后,停止加热。
⑤取下B中的锥形瓶,将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里,边加边振荡,至无气泡产生为止。
⑥将⑤的液体混合物分液,弃去水层。
⑦将饱和CaCl2溶液(适量)加入分液漏斗中,振荡一段时间后静置,放出水层(废液)。
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。
试回答:
(1)实验中浓硫酸的主要作用是   。
(2)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是   。如果用NaOH溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是   。
(3)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是   。
(4)在步骤⑧所得的粗酯里还含有的杂质是   。
【答案】(1)催化剂和吸水剂
(2)与挥发出来的乙酸反应、溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;使挥发出来的乙酸乙酯水解而使实验失败
(3)除去乙醇
(4)水
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)乙酸与乙醇发生酯化反应,需浓硫酸作催化剂,又因为该反应为可逆反应,浓硫酸吸水后利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂,故答案为:催化剂和吸水剂;(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,同时溶解挥发出来的乙醇,这样更便于闻乙酸乙酯的香味;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯;由于乙酸乙酯在强碱性条件下发生水解反应使最终得不到乙酸乙酯,使实验失败;故答案为:与挥发出来的乙酸反应、溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;使挥发出来的乙酸乙酯水解而使实验失败;(4)由于乙醇和氯化钙会能形成络合物,故可以用饱CaCl2溶液来吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,故答案为:除去乙醇;(5)饱和碳酸钠溶液除掉了乙酸和乙醇,饱和CaCl2溶液可以进一步吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,这样分离出的粗酯中还含有杂质水,故答案为:水。
【分析】(1)酯化反应中浓硫酸起到催化作用和吸水作用;(2)饱和碳酸钠溶液能与乙酸反应除去乙酸、溶解乙醇、同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;乙酸乙酯在强碱性条件下发生水解反应;(3)乙醇和氯化钙会能形成络合物,饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇;(4)饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇,这样分离出的粗酯中还含有水。
28.(2018高二下·盘县期末)如图是用于简单有机化合物的制备、分离、提纯常见的简易装置。请根据该装置回答下列问题:
(1)若用C3H8O(醇)与乙酸反应生成酯类化合物,则在烧瓶A中加入C3H8O(醇)与乙酸外,还应加入的试剂是
   ,试管B中应加入    ,虚线框中的导管作用是    
(2)分子式为C3H8O的有机物在一定条件下脱水生成的有机物可能有
   种;
(3)若用该装置分离乙酸和1-丙醇,则在烧瓶A中加入1-丙醇与乙酸外,还应先加入适量的试剂    (填化学式),加热到一定温度,试管B中收集到的是(填写结构简式)
   ,冷却后,再向烧瓶中加入试剂
    (填名称),再加热到一定温度,试管B中收集到的是    (填写分子式)。
【答案】(1)浓硫酸;饱和碳酸钠溶液;导气兼冷凝
(2)4
(3)CaO;CH3CH2CH2OH;浓硫酸;C2H4O2
【知识点】乙醇的化学性质;物质的分离与提纯;酯化实验
【解析】【解答】(1)C3H8O(醇)与乙酸发生酯化反应要用浓硫酸作催化剂;生成的乙酸丙酯蒸汽中含有丙醇和乙酸,要用饱和碳酸钠溶液分离混合物;长导管起到导气和冷凝乙酸丙酯蒸汽的作用,故答案为:浓硫酸;饱和碳酸钠溶液;导气兼冷凝;
(2)C3H8O对应的醇有两种:CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3,两种醇可发生消去反应生成同一种物质丙烯;任意两分子的醇可发生分子间脱水反应生成醚,可以是相同醇分子,也可以是不同醇分子,则这两种醇任意组合,可生成3种醚,所以生成的有机物可能有4种,故答案为:4;
(3)在乙酸和1-丙醇的混合液中加入CaO,把乙酸转化为盐溶液,加热蒸馏,试管B中收集到的馏分为丙醇,烧瓶中剩余的为乙酸钙的水溶液,再加浓硫酸得到乙酸,通过蒸馏分离得到乙酸,故答案为:CaO;CH3CH2CH2OH;浓硫酸;C2H4O2。
【分析】(1)根据乙酸乙酯制备实验进行分析;
(2)分子式为C3H8O的有机物可发生脱水反应,则该有机物为醇,可发生分子间脱水和分子内脱水,据此确定脱水产物;
(3)由于丙醇和乙酸的沸点相近且互溶,故应先加CaO将乙酸转化为高沸点物质,通过蒸馏得到丙醇;再利用强酸制弱酸原理,将(CH3COO)2Ca转化为CH3COOH,再通过蒸馏得到乙酸;
29.(2018高一下·金华期末)乙酸乙酯是应用非常广泛的有机溶剂,主要用于涂料、油墨、粘合剂、胶片、医药、化工、电子、化妆品及食品行业等。实验室可用乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯。
(1)为判断乙酸乙酯中与乙基(-CH2CH3)相连的氧原子的来源,请没计一种可进行判别的方案   。(无需给出实验装置实验步骤,只需给出设计思想)。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用下图所示装置进行以下四个实验,实验结束后充分振荡试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
编号 试管I中的试剂 有机层厚度/cm
A 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol/L浓硫酸 3.0
B 3mL乙醇、2mL乙酸 0.1
C 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸 1.2
D 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 1.2
①试管II中试剂的名称为   ,其作用是   。
②分析比较实验   (填实验编号)的数据,可推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③分析比较实验C、D,证明对酯化反应具有催化作用的是H+。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是   mL和   mol/L。
(3)现代化工生产探索以CH3CHO为原料,用(CH3CH2O)3Al作催化剂,合成乙酸乙酯:2CH3CHO CH3COOCH2CH3
在实验室中进行该实验时,不同条件下的实验结果如下表所示:
实验序号 催化剂用量/g 反应温度/℃ 反应时间/h 副产物/% 选择性/% 转化率/%
1 0.368 6.5-2 52 0.35 99.9 99.6
2 0.278 10-0.5 52 0.12 99.81 95.39
3 0.368 6.5-2 12 0.1 99.8 99.7
4 0.368 10-0.5 52 0.8 99.5 97.3
(注)选择性:转化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3的百分比。
下列说法正确的是_______(填编号)。
A.用乙醛合成乙酸乙酯,可减少“工业三废”的排放
B.温度越高反应速率越快,乙醛的转化率越高
C.用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜
D.催化剂用量不会影响合成反应的选择性转化率
E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂
【答案】(1)用含18O的乙醇与乙酸反应,检验18O出现在水中还是出现在乙酸乙酯中
(2)饱和碳酸钠溶液;降低酯的溶解度,除去未反应的乙酸和乙醇;A;6;6
(3)A;C;E
【知识点】有机物的结构和性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)判断乙酸乙酯中与乙基(-CH
2CH
3)相连的氧原子的来源,设计方案为:用含
18O的乙醇与乙酸反应,检验
18O出现在水中还是出现在乙酸乙酯中;(2)①试管II中试剂的名称为饱和碳酸钠溶液,其作用是降低酯的溶解度, 除去未反应的乙酸和乙醇;②②对照实验A和B可知:试管Ⅰ中试剂实验A比实验B多1mL18mol·L
-1浓硫酸,但是试管Ⅱ中试剂中测得有机层乙酸乙酯的厚度,实验A为3.0cm,而实验B只有0.1cm,故答案为:A;③本题是研究实验D与实验C相对照,证明H
+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C3mol/LH
2SO
4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H
+的浓度一样,实验C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol/LH
2SO
4,实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为6mL,实验D与实验C中H
+的浓度一样,所以盐酸的浓度为6mol/L;(3)A.用乙醛合成乙酸乙酯,可减少乙醛的排放,则减少“工业三废”的排放,选项A正确;
B.温度越高反应速率越快,但乙醛易挥发温度太高不利于转化率的提高,选项B错误;
C.由表中数据可知用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜,此条件下选择性和转化率都很高,选项C正确;
D.催化剂用量会影响合成反应的选择性转化率,选项D错误;E.由表中数据可知,(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂,选项E正确。
故答案为:ACE。
【分析】(1)根据酯化反应的规律:酸脱羟基醇脱氢,可知与乙基相邻连的氧来自乙醇;
(2)根据实验探究可知,在该反应中需要的条件是加热和浓硫酸的催化,此外,浓硫酸还具有吸水的作用;
(3)根据实验结果显示的表格,可知反应时间、温度、催化剂等对 CH3CHO和(CH3CH2O)3Al 生成乙酸乙酯反应的影响。
30.(2018高一下·金华期末)A是人体重要的营养物质,是天然有机高分子化合物,D是一种重要的化工原料。在相同条件下,G的蒸气密度是E蒸气密度的2倍。它们之间的转化关系如图:
(1)向试管中加入2mL10%氢氧化钠溶液,滴加4-5滴5%硫酸铜溶液,振荡后加入2mL10%的E的溶液,加热,可观察到的现象是   。
(2)写出C和F在浓H2SO4作用下生成G的化学方程式   ,该反应的类型是   。
(3)已知D和F在催化剂作用下反应也能生成G,写出该反应的化学方程式   。
(4)下列说法错误的是   。
a.要确定A已发生部分水解,先将水解液中和成碱性,再用银氨溶液和碘水分别检验
b.有机物B,C,D和G均能使酸性KMnO4溶液褪色
c.将足量的D通入溴水中,可以观察到溴水褪色,溶液分层
d.某烃X的相对分子质量是D,H之和,则X能与溴水发生加成反应
(5)写出比G少一个碳原子的同系物的可能结构简式   。
【答案】(1)溶液中生成砖红色沉淀
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;取代反应
(3)CH2=CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3
(4)abd
(5)HCOOCH2CH3、CH3COOCH3
【知识点】酯化实验;水解反应
【解析】【解答】(1)向试管中加入2mL10%氢氧化钠溶液,滴加4-5滴5%硫酸铜溶液,振荡后加入2mL10%的E的溶液即乙醛溶液,加热,可观察到的现象是溶液中生成砖红色沉淀;(2)C和F在浓H2SO4作用下生成G的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,该反应的类型是酯化反应或取代反应;(3)D和F在催化剂作用下反应也能生成G,反应的化学方程式为CH2=CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3;(4)a.要确定A(淀粉)已发生部分水解,先加碘水检验是否含有淀粉,再将水解液中和成碱性,再用银氨溶液检验是否有水解产物葡萄糖,故错误;
b.有机物B、C、D分别含有羟基、醛基或碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,但G为乙酸乙酯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;
c.将足量的D通入溴水中,可以观察到溴水褪色,生成的1,2-二溴乙烷与水不互溶,溶液分层,故正确;
d.某烃X的相对分子质量是D、H之和即28+44=72, ,则X为C5H12,为烷烃,不能与溴水发生加成反应,故错误。
故答案为:abd;(5)G为乙酸乙酯,比G少一个碳原子的同系物的可能结构简式有HCOOCH2CH3、CH3COOCH3。
【分析】(1)利用新制的氢氧化铜可以检验醛基的存在,现象是生成砖红色的沉淀;
(2)乙醇和乙酸在浓硫酸催化以及加热的条件下生成乙酸乙酯的反应叫做酯化反应,酯化反应属于取代反应;
(3)乙烯和乙醇在催化剂的作用下发生加成反应生成乙酸乙酯;
(4)淀粉为高分子化合物,一定条件下可以水解,可加入稀硫酸或加热。淀粉是一种重要的多糖,是一种相对分子量很大的天然高分子化合物。虽属糖类,但本身没有甜味,是一种白色粉末,不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀,有一部分淀粉溶解在水里,另一部分悬浮在水里,形成胶状淀粉糊。淀粉进入人体后,一部分淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用,发生水解反应,生成麦芽糖;余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下,继续进行水解,生成麦芽糖;
(5)结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团:只要把碳氢单键省略掉即可,碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
31.(2018高一下·覃塘期末)丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3,相对分子质量为100)可广泛用于制造涂料、黏合剂。某实验小组利用如图所示的装置合成丙烯酸乙酯(部分夹持及加热装置已省略)。方案为先将34.29mL丙烯酸(CH2=CHCOOH,密度为1.05g·mL-l)置于仪器B中,边搅拌边通过仪器A缓缓滴入乙醇与浓硫酸的混合液至过量,充分反应。试回答下列问题:
(1)仪器D的名称是   。
(2)仪器C中冷水应从   (填“c”或“b”)口进入。
(3)利用如下试剂和方法提纯丙烯酸乙酯:①加入适量水洗涤后分液;②加入适量饱和Na2C03溶液后分液;③用无水Na2SO4干燥;④蒸馏。操作的顺序为   (填序号)。
(4)写出生成丙烯酸乙酯的化学方程式   。最后得到35.0
g干燥的丙烯酸乙酯,则丙烯酸乙酯的产率为   。
【答案】(1)干燥管
(2)c
(3)②①③④
(4)CH2=CHCOOH+HOCH2CH3 CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;70%
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;酯化实验
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知仪器D的名称是干燥管;(2)冷却水应从下口流入,上口流出,克服重力,与气体逆流,流速较慢,可达到更好的冷凝效果,冷凝挥发性物质丙烯酸和乙醇,回流液体原料,因此仪器C中冷水应从c口进入;(3)充分反应后得到酯、乙醇、丙烯酸、水的混合物,加适量水后分液,丙烯酸乙酯密度小于水,有机物易溶于有机物,在上层,用饱和碳酸钠溶液吸收丙烯酸乙酯,目的是除去乙醇、丙烯酸、降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯,最后用无水Na2SO4干燥,然后蒸馏即可得到纯丙烯酸乙酯,所以操作的顺序为②①③④;(4)生成丙烯酸乙酯的反应是酯化反应,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+HOCH2CH3 CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;34.29 mL丙烯酸的质量m=ρv=1.05g/mL×34.29mL=36.0g,根据方程式可知理论生成丙烯酸乙酯的质量为:36.0g×100/72≈50.0g,最后得到35.0干燥的丙烯酸乙酯,所以酯的产率为:实际产量/理论产量×100%= =70.0%。
【分析】(2)为了使冷凝的效果更佳,采用冷凝水由下口进、上口出的冷凝方向;
(3)酯属于油状有机物,与水是不互溶的,所以可以采取分液的操作将二者分离;
(4)根据化学方程式可以计算出理论产值,实际产值与理论产值的比值就是产率。
32.(2018高一下·大同期末)某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯,相关信息及实验步骤如下。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3
乙醇 -117.3 78.5 0.789
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) — 338.0 1.84
实验步骤:①在试管a中加入浓硫酸,乙醇和冰醋酸各2mL;②将试管a固定在铁架台上;③在试管b中加入适量的饱和碳酸钠溶液;④按图连接好装置后,用酒精灯对试管a缓慢加热(小火均匀加热) ;⑤待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去试管b并用力震荡试管b,然后静置。请回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式(注明反应条件):   ;
(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是   ;
(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填选项);
A.中和乙酸并吸收部分乙醇
B.中和乙酸和乙醇
C.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(4)步骤④中需要用小火均匀加热,其主要原因是   ;
(5)指出步骤⑤静置后,试管b中所观察到的实验现象:   ;
(6)下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作是___________(填选项)。
A.①蒸馏②过滤③分液 B.①分液②蒸馏③结晶、过滤
C.①蒸馏②分液③分液 D.①分液②蒸馏③蒸馏
【答案】(1)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
(2)防止倒吸
(3)A;C
(4)减少原料损失(或减少副产物生成,答案合理均可)
(5)b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体
(6)D
【知识点】蒸馏与分馏;酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)实验室中用乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下制备乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O ;(2)如果反应结束后先移开酒精灯,仪器中的压强减小,试管中的溶液变会倒吸到反应器中,发生危险,因此装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是防倒吸;(3)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去;②使混入的乙醇溶解;③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯,
故答案为:AC。(4)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失,所以应小火均匀加热,防止温度过高;(5)反应后试管中的到产物为乙酸乙酯,乙酸乙酯为无色有香味油状液体,不溶于水,密度小于水,根据此性质可知b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体;(6)乙醇、乙酸和乙酸乙酯混合物种加入饱和碳酸钠溶液,乙醇溶于水层,乙酸与碳酸钠反应溶于水中,乙酸乙酯不溶于水,位于水层之上。两种不互溶液体的分离应采用分液的方法;溶液A中溶有乙醇,根据乙醇和水的沸点不同,可用蒸馏法分离乙醇;向剩余溶液中加入硫酸,溶液中生成乙酸,再根据乙酸与水的沸点不同,可用蒸馏方法分离乙酸。
【分析】(1)酯化反应方程式的书写注意酯化产物的连接顺序、反应条件及可逆号、水不要漏写三点;
(2)实验过程中的导管的作用是防倒吸;
(3)理解饱和碳酸钠的作用是溶解乙醇、中和乙酸、析出乙酸乙酯;
(4)若烈火加热,乙酸及乙醇容易挥发;
(5)掌握乙酸乙酯的物理性质难溶于水有香味;
(6)根据被分离物质的性质差异选择合适的分离方法,特别注意分液与萃取的区别。
33.(2018高一下·大连期末)实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)乙酸分子中—COOH原子团的名称是   ,写出左侧试管中制取乙酸乙酯的化学反应方程式   。
(2)装置中通蒸气的导管应置于饱和碳酸钠溶液的液面上而不能插入溶液中,目的是:   。
(3)浓硫酸的作用是   。
(4)饱和碳酸钠溶液的作用是   。
(5)用30 g乙酸与46 g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的67%,则可得到的乙酸乙酯的质量是____。
A.29.5 g B.44 g
C.74.8 g D.88 g
【答案】(1)羧基;CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
(2)防止倒吸
(3)催化剂和吸水剂
(4)中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度
(5)A
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)乙酸分子的官能团为—COOH,名称为羧基;左侧试管中乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂的条件下,加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。(2)挥发出的乙酸、乙醇易溶于水,导管置于饱和碳酸钠溶液的液面上,插入溶液中会发生倒吸,则导管不能插入液面下的目的是防止倒吸。(3)乙醇和乙酸发生酯化反应时,浓硫酸起到催化剂的作用。又因为该反应是可逆反应,吸水可以促进平衡向正反应方向进行,所以浓硫酸还起到吸水剂的作用。(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。(5)30 g乙酸与46 g乙醇的物质的量分别是0.5mol和1mol,所以根据反应的方程式可知乙醇是过量的,则
CH3COOH+ CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
  1mol 88g
  0.5mol×67% 29.48g
故答案为:A。
【分析】(1)识记羧基官官能团结构即可;
(2)挥发出的乙醇、乙酸与水蒸气溶于饱和碳酸钠溶液中容易引起倒吸;
(3)浓硫酸的作用是催化剂与吸水机;
(4)饱和碳酸钠的作用是溶解乙醇、中和乙酸、析出乙酸乙酯;
(5)根据题意,0.5mol乙酸与1mol乙醇理论上产生0.5mol乙酸乙酯,然后根据产率计算即可。
34.(2018高一下·桂林期末)实验室用下图装置制取乙酸乙酯。请回答下列问题。
(1)反应开始前试管B中加入的试剂是   ,反应结束后试管B中上层液体的主要成分是   。
(2)向试管A中加入试剂时,浓硫酸应在加入乙醇之后再加入,目的是   。
(3)制取乙酸乙酯的化学方程式为   。
(4)插入试管B中的干燥管的作用是   。
(5)从试管B中分离出粗产品乙酸乙酯(含乙酸,乙醇和水),采用的分离方法是   ,使用CaO可以除去粗产品中的   杂质,最后采用   的方法可得到较纯净的乙酸乙酯。
【答案】(1)饱和碳酸钠溶液;乙酸乙酯或CH3COOCH2CH3
(2)防止液体暴沸
(3)CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O
(4)防止B中的液体倒吸入试管A中
(5)分液;乙酸和水;蒸馏
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】(1)反应开始前,试管B中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液,其作用为中和乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层,反应结束后试管B中上层液体的主要成分是乙酸乙酯,故答案为:饱和碳酸钠溶液;乙酸乙酯; (2)浓硫酸密度比较大,且浓硫酸稀释过程中放出热量,所以应该先加入乙醇,然后再慢慢加入浓硫酸,最后加入乙酸,目的是防止液体暴沸,故答案为:防止液体暴沸;(3)制取乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;(4)球形干燥管容积较大,可起到防止倒吸的作用,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,故答案为:防止倒吸;(5)试管B内的液体分成两层,乙酸乙酯的密度小在上层,分离10mL该液体混合物选择分液法;乙酸乙酯中混有的乙酸和水能够与氧化钙反应生成易溶于水的盐,乙醇与乙酸乙酯的沸点不同,可以采用蒸馏的方法分离乙酸乙酯和乙醇,得到较纯净的乙酸乙酯,故答案为:分液;乙酸和水;蒸馏。【分析】该题考查乙酸乙酯的制取,应重点掌握的是①乙酸乙酯的制取原理及方法;②浓硫酸的作用是吸水剂、脱水剂;③收集乙酸乙酯的方法是排饱和碳酸钠溶液法,目的是吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度;④干燥管的作用在本实验中是防倒吸而不是干燥地的作用;⑤最后提纯乙酸乙酯的方法是分液再干燥再进行蒸馏即可得到纯净的乙酸乙酯
35.(2018高一下·城中期末)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用如图装置来制备。完成下列填空:
(1)写出制备乙酸乙酯的化学方程式:   ;
(2)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是    ;
(3)加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是   。
浓硫酸用量又不能过多,原因是   。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用是   、   、   。
(5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水   ,有    气味。
【答案】(1)CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O
(2)增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率(合理即可)
(3)浓硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化,降低酯的产率
(4)反应(或除去)乙酸;溶解乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度
(5)小;果香
【知识点】酯化实验;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】实验室用乙醇和乙酸在浓硫酸催化下反应制得。(1)制备乙酸乙酯的化学方程式CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;(2)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;(3)加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是浓硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率。浓硫酸用量又不能过多,原因是浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会使有机物发生过多副反应如碳化等,降低酯的产率。(4)饱和Na2CO3溶液的作用是反应(或除去)乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度。(5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水小,有果香气味。【分析】该题考查乙酸乙酯的制备过程,掌握浓硫酸在反应中起催化作用、吸水性、脱水性,但是量不能过多,过多会使有机物碳化;②加入反应物适量多可以提高产率;③饱和碳酸钠的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。
36.(2016高一下·绍兴期末)实 验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示,主要步骤:
①在a试管中按2∶3∶2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;
③小火加热a试管中的混合液;
④等b试管中收集到约2 mL产物时停止加热。撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:   。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是   ;步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是   。
(3)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图A所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 试管a中试剂 试管b中试剂 测得有机层的厚度/cm
A 3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·L-1 浓硫酸 饱和Na2CO3溶液 5.0
B 3 mL乙醇、2 mL乙酸 0.1
C 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1 H2SO4 1.2
D 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 1.2
① 实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是   mL和   mol·L-1 。
② 分析实验   (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③ 加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是   。
④为充分利用反应物,该同学又设计了图中甲、乙两个装置(利用乙装置时,待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物)。你认为更合理的是   。理由是:   。
【答案】(1)2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)防止倒吸;分液漏斗
(3)6;6;AC;大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系;温度过高发生其他反应;乙;乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中,继续反应,提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率,而甲不可
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,产生的气体是二氧化碳,该反应的离子方程式为2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,由于乙醇、乙酸与水互溶,则另一重要作用是防止倒吸;乙酸乙酯不溶于水,则步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是分液漏斗。
(3)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。由于在实验C中使用的硫酸是6mL3mol L-1,为了使条件与C相同,所以在实验D中应加入一元强酸盐酸的体积和浓度分别是6mL和6mol L-1。
②分析实验A、C 可知:其它条件相同只有硫酸的浓度不同,而实验结果是使用浓硫酸反应产生的酯多,说明浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率;
③由于温度过高大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系;另外温度过高也会发生其他反应,从而造成产率降低。
④由于乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中,继续反应,提高了乙酸、乙醇原料的利用率及产物的产率,而甲不可,因此乙装置更合理。
【分析】(1)能跟碳酸盐反应生成二氧化碳的只能是乙酸。易错点:乙酸是弱电解质,写离子方程式时不能拆。
(3)①要控制只有一个变量
②比较AC可得,硫酸浓度能影响反应的限度。
③温度过高,乙醇乙酸被气化,原料不能充分反应,还可能有其他副反应,如乙醇的脱水生成乙烯。
④乙装置能循环利用资源。

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