Question

在蘋果、香蕉等水果的果香中存在著乙酸正丁酯．某化學(xué)課外興趣小組欲以乙酸和正丁醇為原料合成乙酸正丁酯．
★乙酸正丁酯的制備
在干燥的50mL圓底燒瓶中，加入11.5mL（0.125mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸，搖勻，投入1～2粒沸石．按圖安裝帶分水器的回流反應(yīng)裝置，并在分水器中預(yù)先加入水，使水面略低于分水器的支管口．
打開冷凝水，圓底燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火加熱．在反應(yīng)過程中，通過分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水層液面原來的高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中．反應(yīng)達到終點后，停止加熱，記錄分出的水的體積．
★產(chǎn)品的精制
將分水器分出的酯層和反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中，用10mL水洗滌．有機層繼續(xù)用10mL10%Na₂CO₃洗滌至中性，再用10mL 的水洗滌，最后將有機層倒入錐形瓶中，再用無水硫酸鎂干燥．將干燥后的乙酸正丁酯濾入50mL 燒瓶中，常壓蒸餾，收集124～126℃的餾分，得11.34g產(chǎn)品．
（1）冷水應(yīng)該從冷凝管______（填a或b）管口通入．
（2）判斷反應(yīng)終點的依據(jù)是：______．
（3）本實驗提高產(chǎn)品產(chǎn)率的方法是______．
（4）產(chǎn)品的精制過程中，第一次水洗的目的是______，第二次水洗的目的是______．洗滌完成后將有機層從分液漏斗的______置入錐形瓶中．
（5）該實驗過程中，生成乙酸正丁酯的產(chǎn)率是______．

Answer 1

解：（1）冷卻裝置水冷需要逆流，所以水從a進，b出，故答案為：a；
（2）在反應(yīng)過程中，通過分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水層液面原來的高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中．反應(yīng)達到終點后，分水器中的水層不再增加時，故答案為：分水器中的水層不再增加時，視為反應(yīng)的終點；
（3）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，分離生成物會促進反應(yīng)正向進行，所以分離出酯化反應(yīng)生成的水，提高反應(yīng)產(chǎn)率，
故答案為：使用分水器分離酯化反應(yīng)生成的水，使平衡正向移動，提高反應(yīng)產(chǎn)率；
（4）分水器分出的酯層混有乙酸、正丁醇的反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中，用10mL水洗滌洗去正丁醇．有機層繼續(xù)用10mL10%Na₂CO₃洗滌至中性除去乙酸，再用10mL 的水洗滌，洗去碳酸鈉溶液得到乙酸正丁酯；洗滌完成后將有機層從分液漏斗的上端倒出到錐形瓶，
故答案為：除去乙酸及少量的正丁醇；除去溶于酯中的少量無機鹽；上端；
（5）理論上應(yīng)生成酯為0.125mol，實際生成11.34g，物質(zhì)的量==0.098mol，
則物質(zhì)的量分數(shù)=×100%=78.4%，故答案為：78.4%．
分析：（1）冷卻裝置水冷需要逆流；
（2）保持分水器中水層液面原來的高度，分水器中的水層不再增加時達到平衡；
（3）酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)分離生成的水促使平衡正向進行；
（4）乙酸正丁酯制備過程中正丁醇、乙酸揮發(fā)混在乙酸正丁酯中，水洗溶解正丁醇，碳酸鈉溶液是為了洗去正丁醇、乙酸，最后水洗洗去加入的無機鹽；有機
（5）產(chǎn)率等于實際量和理論量計算得到．
點評：本題考查了物質(zhì)制備的實驗過程分析和實驗操作設(shè)計，物質(zhì)分離的試劑選擇和作用理解，實驗化學(xué)來源于常規(guī)實驗和基本操作的綜合應(yīng)用，題目難度中等．