Question

【題目】乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應、裝置示意圖和有關數據如下：

	相對分子質量	密度/（gcm-3）	沸點/℃	水中溶解性
異戊醇	88	0.8123	131	微溶
乙酸	60	1.0492	118	溶
乙酸異戊酯	130	0.8670	142	難溶

實驗步驟：

在A中加入4.4 g異戊醇(3-甲基-1-丁醇)、6.0 g乙酸、數滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50 min。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140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。

回答下列問題：

（1）儀器B的具體名稱是____________，實驗時冷卻水的進水口是_____（a或b）。

（2）在洗滌操作中，先水洗再飽和NaHCO3溶液洗而不是直接用飽和NaHCO3溶液洗滌的原因是____________________。

（3）該制備反應的化學反應方程式為__________________________。

（4）本實驗中加入過量乙酸的目的是___________________________。

（5）本實驗中不能用生石灰代替無水MgSO4的原因________________________。

（6）在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是___________(填標號)。

（7）本實驗的產率是___________________________

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 a 過量的乙酸會直接消耗NaHCO3，浪費試劑 提高醇的轉化率 導致酯水解 b 60%

【解析】本題考查物質制備，為高頻考點，考查了常見儀器的構造與安裝，混合物的分離和提純，物質的制備、藥品的選擇及使用、物質產率的計算等知識，綜合性較強且題目信息量較大，側重考查學生實驗操作、實驗分析判斷能力，題目難度中等。

(1)由裝置中儀器B的構造可知，儀器B的名稱為球形冷凝管；為了實驗時冷凝管中充滿水，所以進水口為a；(2)反應中剩余的乙酸可以和碳酸氫鈉反應，過量的乙酸會直接消耗NaHCO3，浪費試劑，若先用水洗滌，可以減少溶液中的乙酸的存在，減少碳酸氫鈉的使用量；(3) 乙酸和異戊醇逆反應生成乙酸異戊酯和水，方程式為：； (5)酯化反應為可逆反應，增加乙酸的加入量，可以提高醇的轉化率。(6)酯可以在酸性或堿性條件下水解，所以不能用生石灰代替無水硫酸鎂；(6) 在蒸餾實驗中溫度計的水銀球蒸餾燒瓶的支管口處，所以ad錯誤，c中使用的是球形冷凝管容易使產品滯留，不能全部收集到錐形瓶中，所以儀器及裝置安裝正確的是b；(7)乙酸的物質的量為6.0/60=0.1mol，異戊醇的物質的量為4.4/88=0.05mol，由于乙酸和異戊醇是按照1:1進行反應，所以乙酸過量，生成乙酸異戊酯的量要按照異戊醇的物質的量計算，即理論上生成0.05mol乙酸異戊酯，實際上生成的乙酸異戊酯的物質的量為3.9/130=0.03mol，所以實驗中乙酸異戊酯的產率為0.03/0.05= 60%。