Question

乙酰乙酸乙酯（CH₃COCH₂COOC₂H₅）是一種不溶于水的液體，熔點：-45 °C，沸點：180.8℃，它是有機合成中常用的原料。在實驗室，它可以由乙酸乙酯在乙醇鈉的催化作用下縮合而制得，反應式為：2CH₃COOC₂H₅ CH₃COCH₂COOC₂H₅＋C₂H₅OH。反應中催化劑乙醇鈉是由金屬鈉和殘留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反應開始，生成的乙醇又會繼續和鈉反應生成乙醇鈉。乙酰乙酸乙酯制備的流程如下：

閱讀下面關于乙酰乙酸乙酯制備的實驗過程，并回答有關問題。
（1）將適量干凈的金屬鈉放入燒瓶中，為了得到小米狀的鈉珠，需將鈉熔化，為了防止鈉的氧化，熔化時需在鈉上覆蓋一層有機液體，下表是鈉和一些常用有機液體的物理性質：

	鈉	苯	甲苯	對二甲苯	四氯化碳
密度（g/cm3）	0.97	0.88	0.87	0.86	1.60
熔點（℃）	97.8	5.5	-95	13.3	-22.8
沸點（℃）	881.4	80	111	138. 4	76.8

 
最好選用       來熔化鈉。是否能用四氯化碳？  （填“是”或“否”）理由是           。
（2）將燒瓶中的有機液體小心傾出，迅速加入適量乙酸乙酯，裝上帶有一根長玻璃導管的單孔膠塞，并在導管上端接一個干燥管。緩緩加熱，保持瓶中混合液微沸狀態。在實驗中，使用燒瓶必須干燥，原料乙酸乙酯必須無水，原因是              。燒瓶配上長導管的作用是                 ，導管上端接一干燥管的目的是                       。
（3）步驟⑥為向混合溶液中加入飽和食鹽水，其目的是               ，寫出步驟⑦實驗操作的主要儀器        （填最主要一種）。
粗產品（含乙酸乙酯和少量水及乙酸等）經過幾步操作，最后成為純品。

（4）向分離出的乙酰乙酸乙酯粗產品中加無水硫酸鈉固體的作用是           。
（5）精餾乙酰乙酸乙酯時需要減壓蒸餾，裝置如圖所示。冷凝管的進出水方向應     口進，     口出。毛細管的作用是        。

Answer 1

（1）對二甲苯 （1分）否（1分） 四氯化碳的沸點比鈉的熔點低。（2分）（說明：填“鈉浮在四氯化碳上面易被空氣氧化”只能得1分）
（2）有水則鈉和水反應生成NaOH，使乙酸乙酯水解 ，（2分） 導氣及冷凝回流， （1分） 防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶 。（1分）
（3）使乙酰乙酸乙酯分層析出（分層）；（1分）（注：NaCl作用有增加溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分層析出）分液漏斗 。（1分）
（4）干燥水分  。（1分）
（5）b ，a 。（1分，說明：兩空共1分，均正確才給分）平衡壓強、提供汽化中心、防暴沸。（2分，說明：任意答出一點即給滿分）

試題分析：（1）為了防止鈉的氧化，熔化時需在鈉上覆蓋一層有機液體，則有機物的密度應比Na的小，并且沸點比Na的熔點高才符合，由于苯的沸點和鈉的熔點相差較小，應用對二甲苯；故答案為：對二甲苯；否；四氯化碳的沸點比鈉的熔點低；
（2）因鈉易與水反應，生成NaOH，使乙酸乙酯水解，則原料乙酸乙酯必須無水，燒瓶配上長導管可起到與空氣充分熱交換的作用，使蒸汽充分冷凝，實驗必須在無水的環境中進行，可在導管上端接一干燥管，故答案為：有水則鈉和水反應生成NaOH，使乙酸乙酯水解；導氣及冷凝回流；防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶；
（3）乙酰乙酸乙酯難溶于飽和食鹽水，可使生成的有機物分層，可用分液漏斗分離；故答案為：使乙酰乙酸乙酯分層析出（分層）；分液漏斗；
（4）無水硫酸鈉固體具有吸水的作用，故答案為：干燥水分；
（5）蒸餾時，應從冷凝管的下口進水，上口出水，可使冷水充滿冷凝管，起到充分冷凝的作用，毛細管的起到平衡壓強、提供汽化中心、防暴沸的作用，故答案為：b，a；平衡壓強、提供汽化中心、防暴沸；