Question

【題目】實驗室用乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯。有關物質的相關數據如下表：

化合物	相對分子質量	密度/g·cm-3	沸點/℃	溶解度g/l00g水
正丁醇	74	0.80	118.0	9
冰醋酸	60	1.045	118.1	互溶
乙酸正丁酯	116	0.882	126.1	0.7

操作如下：

①在50mL三頸燒瓶中投入幾粒沸石，將18.5 mL正丁醇和13.4 mL冰醋酸（過量），3～4滴濃硫酸按一定順序均勻混合，安裝分水器（作用：實驗過程中不斷分離除去反應生成的水）、溫度計及回流冷凝管。

②將分水器分出的酯層和反應液一起倒入分液漏斗中依次用水洗，10% Na2CO3洗，再水洗，最后轉移至錐形瓶并干燥。

③將干燥后的乙酸正丁酯加入燒瓶中，常壓蒸餾，收集餾分，得15.1 g乙酸正丁酯。

請回答有關問題：

（1）寫出任意一種正丁醇同類的同分異構體的結構簡式___________。

（2）儀器A中發生反應的化學方程式為___________________。

（3）步驟①向三頸燒瓶中依次加入的藥品是：__________________。

（4）步驟②中，用 10%Na2CO3溶液洗滌有機層，該步操作的目的是____________。

（5）步驟③在進行蒸餾操作時，若從118℃開始收集餾分，產率偏___，（填“高”或“低”）原因是__。

（6）該實驗生成的乙酸正丁酯的產率是_________。

Answer 1

【答案】CH3CH2CH（OH）CH3（其他合理答案也可） CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O 正丁醇 濃硫酸，冰醋酸 除去酯中混有的乙酸和正丁醇 高 會收集到少量未反應的冰醋酸和正丁醇 65%（或65.1％）

【解析】

（1）丁烷有兩種結構，正丁烷中的一個氫被羥基取代，結構有2種；異丁烷中的一個氫被羥基取代結構有2種；

（2）儀器A中：乙酸和正丁醇在一定條件下制備乙酸正丁酯；

（3）密度大的液體加入到密度小的液體中，濃硫酸加入到正丁醇中，最后加冰醋酸；

（4）Na2CO3溶液能夠中和乙酸，吸收正丁醇，降低酯的溶解度；

（5）步驟③在進行蒸餾操作時，若從118℃開始收集餾分，得到的產品的產率高，雜質少；

（6）乙酸正丁酯的產率=×100％。

（1）寫出任意一種正丁醇同類的同分異構體的結構簡式是CH3CH2CH(OH)CH3，(CH3)2CH-CH2OH、(CH3)3C-OH；

（2）儀器A中乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯的發生反應的化學方程式為CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O；

（3）步驟①向三頸燒瓶中先加入正丁醇，然后再濃硫酸，待溶液冷卻后再加入冰醋酸；

（4）步驟②中，用 10%Na2CO3溶液洗滌有機層，該步操作的目的是反應消耗乙酸，溶解正丁醇，降低制備的到的乙酸正丁酯的溶解度；

（5）步驟③在進行蒸餾操作時，若從118℃開始收集餾分，由于乙酸的沸點是118.1℃，正丁醇沸點是118.0℃，會使收集的物質中含有乙酸，將其當作酯，因此產率偏高；

（6）15.1 g乙酸正丁酯的物質的量是n(乙酸正丁酯)==0.13mol，18.5mL正丁醇的物質的量是n(正丁醇)= =0.2mol；由于乙酸過量，所以該實驗生成的乙酸正丁酯的產率是×100％=65%。