Question

【題目】乙酸乙酯是一種非常重要的有機(jī)化工原料，可用作生產(chǎn)波蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料，用途十分廣泛。在實(shí)驗(yàn)室我們也可以用如圖所示的裝置制取乙酸乙酯。

回答下列問(wèn)題:

(1)乙醇、乙酸分子中的官能團(tuán)名稱分別是_____、______。

(2)下列描述能說(shuō)明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有______(填序號(hào))。

①單位時(shí)間里，生成lmol乙酸乙能，同時(shí)生成lmol水

②單位時(shí)間里，生成lmol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol乙酸

③單位時(shí)間里，消耗lmol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸

④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等

⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化

(3)下圖是分離操作步驟流程圖，其中a所用的試劑是______，②的操作是______。

(4)184g乙醇和120g乙酸反應(yīng)生成106g的乙酸乙酯，則該反應(yīng)的產(chǎn)率是_____(保留三位有效數(shù)字)。

(5)比乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量大14的酯有_____種結(jié)構(gòu)。

Answer 1

【答案】 羥基 羧基 ②④⑤ 飽和Na2CO3溶液 蒸餾 60.2% 9

【解析】(1)根據(jù)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)分析判斷；

(2)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變；

(3)根據(jù)乙酸乙酯與乙醇、乙酸的性質(zhì)的差別，結(jié)合分離和提純的原則分析解答；

(4)根據(jù)方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O進(jìn)行計(jì)算即可；

(5)乙酸乙酯的分子式為C4H8O2，比乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量大14的酯的分子式為C5H10O2，根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)分析解答。

(1)醇的官能團(tuán)為羥基，乙醇中含有的官能團(tuán)是羥基；羧酸的官能團(tuán)是羧基，故乙酸中含有的官能團(tuán)是羧基，故答案為：羥基；羧基；

(2)①單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水，反應(yīng)都體現(xiàn)正反應(yīng)方向，未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故不選；②單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，等效消耗1mol乙酸，同時(shí)生成1mol乙酸，正逆反應(yīng)速率相等，故選；③單位時(shí)間里，消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸，只要反應(yīng)發(fā)生就符合這一關(guān)系，故不選；④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故選；⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化，說(shuō)明正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故選；②④⑤。

(3)加入飽和碳酸鈉溶液a，溶解乙醇和乙酸反應(yīng)生成醋酸鈉溶液，乙酸乙酯在碳酸鈉溶液中不溶分層分液后將乙酸乙酯分離出來(lái)，蒸餾混合溶液分離出乙醇，然后向剩余混合液中加入稀硫酸b，稀硫酸與醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸和硫酸鈉混合溶液，蒸餾將醋酸分離出來(lái)，故答案為：飽和碳酸鈉；蒸餾；

(4)n(CH3COOH)==2mol n(C2H5OH)==4mol，所以乙醇過(guò)量，應(yīng)以乙酸計(jì)算，2mol乙酸完全酯化可生成乙酸乙酯2mol×88g/mol=176g，故該反應(yīng)的產(chǎn)率為：×100%=60.2%，故答案為：60.2%．

(5) 乙酸乙酯的分子式為C4H8O2，比乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量大14的酯的分子式為C5H10O2，結(jié)構(gòu)中含有—COO—，因?yàn)?/span>—C4H9有4種，則HCOO C4H9有4種；因?yàn)?/span>—C3H7有2種，則CH3COO C3H7有2種；CH3CH2COOCH2CH3；因?yàn)?/span>—C3H7有2種，則C3H7COO CH3有2種； 共9種，故答案為：9。