乙*异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙*异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:相...
问题详情:
乙*异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙*异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g∙cm−3) | 沸点/℃ | 水中溶解* | |
异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙* | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
乙*异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
实验步骤:
在A中加入4.4 g的异戊醇,6.0 g的乙*、数滴浓硫*和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min,反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳***溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙*异戊酯3.9 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是:__________________。
(2)在洗涤*作中,第一次水洗的主要目的是:________________;第二次水洗的主要目的是:________________。
(3)在洗涤、分液*作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a. 直接将乙*异戊酯从分液漏斗上口倒出
b. 直接将乙*异戊酯从分液漏斗下口放出
c. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙*异戊酯从下口放出
d. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙*异戊酯从上口放出
(4)本实验中加入过量乙*的目的是:________________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是:________________________________。
(6)本实验的产率是:________________(填标号)。
a. 30% b. 40% c. 50% d. 60%
(7)在进行蒸馏*作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏______(填“高”或“低”),其原因是________________________________。
【回答】
(1). 球形冷凝管 (2). 洗掉大部分硫*和醋* (3). 洗掉碳*** (4). d (5). 提高醇的转化率 (6). 干燥 (7). d (8). 高 (9). 会收集少量未反应的异*醇
【解析】
根据实验步骤:A中异戊醇、乙*在浓硫*的催化作用下,反应生成乙*异戊酯,由于反应是可逆反应,反应混合液是乙*异戊酯、未反应的乙*、未反应的异戊醇、催化剂硫*,分别用少量水洗涤,除去乙*和硫*,再用饱和碳***溶液除去未洗净的醋*,同时降低酯的溶解度,分液,除去残留的碳***,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,得到乙*异戊酯粗产品,进行蒸馏纯化,得乙*异戊酯。
(1)根据仪器构造解答;
(2)产品中混有硫*和醋*,可用水洗去,再加入碳***溶液除去未洗净的醋*,同时降低酯的溶解度,第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳***;
(3)酯与水不互溶且密度比水大,用分液*作分离;
(4)制备反应为可逆反应,根据浓度对平衡的影响分析;
(5)无水MgSO4有吸水*,作干燥剂;
(6)乙*的物质的量为:n=6.0g÷60g·mol-1=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=4.4g÷88g·mol-1=0.05mol,乙*和异戊醇是按照1:1进行反应,乙*过量,生成乙*异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙*异戊酯,再计算产率。
(7)异戊醇沸点为131℃,在进行蒸馏*作时,若从130℃便开始收集馏分,会收集少量未反应异*醇。
【详解】(1)仪器B为球形冷凝管;
(2)产品中混有硫*和醋*,可用水洗去,再加入碳***溶液除去未洗净的醋*,同时降低酯的溶解度,第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳***;
(3)由于酯和水二者互不相溶,水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙*异戊酯从上口放出,故选d;
(4)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;同时增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,加入过量乙*的目的是提高转化率;
(5)实验中加入少量无水硫*镁吸收酯中少量的水分,对其进行干燥;
(6)乙*的物质的量为:n=6.0g÷60g·mol-1=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=4.4g÷88g·mol-1=0.05mol,乙*和异戊醇是按照1:1进行反应,乙*过量,生成乙*异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙*异戊酯,实际上生成的乙*异戊酯的物质的量为:3.9g÷130g·mol-1=0.03mol,实验中乙*异戊酯的产率为:0.03mol/0.05mol×100%=60%;
故选c。
(7)异戊醇沸点为131℃,在进行蒸馏*作时,若从130℃便开始收集馏分,会收集少量未反应的异*醇,被当成产物,会使实验的产率偏高。
【点睛】本题考查物质的制备,解题关键:掌握酯化反应的原理、混合物的分离、提纯、物质的制取、*品的选择及使用,难点:物质产率的计算。
知识点:乙* 羧*
题型:实验,探究题