酯是重要的有機合成中間體,廣泛應用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。請根據(jù)要求回答下列問題:
(1)試管a中需加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正確的加入順序及操作是
________________________________________________________________________。
(2)為防止a中的液體在實驗時發(fā)生暴沸,在加熱前應采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)實驗中加熱試管a的目的是:①__________________;
②________________________________________________________________________。
(4)此反應以濃硫酸為催化劑,可能會造成____________、____________________等問題。
(5)目前對該反應的催化劑進行了新的探索,初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑,且能重復使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質的量混合)。
同一反應時間 |
同一反應溫度 |
||||
反應溫度/℃ |
轉化率/% |
選擇性/% |
反應時間/h |
轉化率/% |
選擇性/% |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
選擇性100%表示反應生成的產物是乙酸乙酯和水 |
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列________(填字母)為該反應的最佳條件。
A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②當反應溫度達到120 ℃時,反應選擇性降低的原因可能為
________________________________________________________________________。
(1)先加入乙醇,然后邊搖動試管邊慢慢加入濃硫酸,再加入冰醋酸
(2)在試管a中加入幾粒沸石(碎瓷片)
(3)加快反應速率 及時將產物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動
(4)產生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染) 部分原料炭化 催化劑重復使用困難 催化效果不理想(任填兩種)
(5)①C、谝掖济撍闪艘颐
【解析】
試題分析:(1)液體混合一般應將密度大的液體加入到密度小的液體中。
(2)加沸石或碎瓷片可防止液體暴沸。
(3)該酯化反應為可逆反應,升溫可加快反應速率。及時將乙酸乙酯蒸出,減小生成物濃度,使平衡向正反應方向移動,有利于乙酸乙酯的生成。
(4)從催化劑重復利用、產物的污染、原料被炭化角度分析。
(5)①從表中數(shù)據(jù)綜合分析,升高溫度轉化率提高,但120 ℃時催化劑的選擇性差,60 ℃和80 ℃時的轉化率相差不大,60 ℃為適宜溫度,反應時間長,轉化率提高,但4~6小時轉化率提高不明顯,可選C;②發(fā)生了副反應,有可能是乙醇脫水生成了乙醚。
考點:考查乙酸乙酯制備、試劑的配制、基本實驗操作、反應條件的控制以及環(huán)境保護
點評:試題在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時,側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練,有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O計能力以及評價能力。該類試題主要是以實驗基本操作為中心,通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。
科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
實驗編號 | 試管Ⅰ中試劑 | 試管Ⅱ中試劑 | 測得有機層的厚度/cm |
A | 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol?L-1 濃硫酸 | 飽和Na2CO3溶液 | 5.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol?L-1 H2SO4 | 1.2 | |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸 | 1.2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
濃硫酸 | △ |
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
物質 | 室溫下色、態(tài) | 密度(g/ml) | 熔點(℃) | 沸點(℃) |
苯甲酸 | 白色固體 | 1.2659 | 122 | 249 |
甲醇 | 無色液體 | 0.7915 | -97.8 | 64.65 |
苯甲酸甲酯 | 無色液體 | 1.0888 | -12.3 | 199.6 |
乙酸 | 無色液體 | \ | 16.6 | 117.9 |
乙醇 | 無色液體 | \ | -117.3 | 78.5 |
乙酸乙酯 | 無色液體 | \ | 83.6 | 77.1 |
濃H2SO4 |
△ |
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科目:高中化學 來源: 題型:
濃硫酸 |
加熱 |
濃硫酸 |
加熱 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
實驗編號 | 試管Ⅰ中試劑 | 試管Ⅱ中 試劑 |
有機層的 厚度/cm |
A | 2mL乙醇、1mL乙酸、 1mL18mol?L-1 濃硫酸 |
飽和Na2CO3 溶液 |
3.0 |
B | 2mL乙醇、1mL乙酸 | 0.1 | |
C | 2mL乙醇、1mL乙酸、 3mL 2mol?L-1H2SO4 |
0.6 | |
D | 2mL乙醇、1mL乙酸、鹽酸 | 0.6 |
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