资源简介

实验活动1　乙酸乙酯的制备与性质实验解读
1. 实验目的
(1)学习制备乙酸乙酯的方法。
(2)加深对酯化反应和酯的水解的认识。
2. 实验用品
(1)试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。
(2)乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 mol L－1 H2SO4溶液、6 mol L－1 NaOH溶液。
3. 实验步骤
(1)实验1：乙酸乙酯的制备
实验步骤 实验现象
①在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液 —
实验步骤 实验现象
②用小火加热试管里的混合物，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，注意观察试管内的变化。反应一段时间后，取下盛有Na2CO3溶液的试管，并停止加热 　饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的难溶于水的油状液体产生　
③振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置。待溶液分层后，观察上层的油状液体，并注意闻气味 　可闻到香味　
(2)实验2：乙酸乙酯的水解
实验 步骤 ①
② 振荡均匀后，把三支试管都放入70～80 ℃的水浴里加热
实验现象 A中液体仍然分层，气味不消失； B中液体酯层逐渐　消失　，气味渐渐　消失　； C中液体酯层和气味消失的比B　快　
实验结论 乙酸乙酯在酸性和碱性条件下均发生水解，在碱性条件下水解的　更快　
实验专练
1. 使用下图中的装置制备乙酸乙酯，下列说法中，正确的是(　C　)
A. 将C2H5OH缓缓加入浓硫酸
B. X溶液是NaOH溶液
C. 球形干燥管的作用是防倒吸
D. 试管中油层在下面
2. 乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验中常用a装置来制备。
a b
(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是　增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率　。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是　浓硫酸能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率　；浓硫酸用量又不能过多，原因是　浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率　。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是　中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的
溶解　。
(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，　振荡　、　静置　，然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有　原料损失较大　、　易发生副反应　。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是　乙醚　，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是　蒸馏　。
3.乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性。某小组欲以乳酸()和正丙醇为原料，利用如图所示实验装置(部分夹持装置略)制备乳酸正丙酯。
①将45 g乳酸、90 g正丙醇和NaHSO4固体装入三颈烧瓶中；
②加热至102～105 ℃，反应6 h，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热；
③反应结束后，降温至60 ℃以下；
④常压蒸馏至110 ℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用；
⑤减压蒸馏，收集120 ℃左右馏分，得到乳酸正丙酯。
已知：相关物质的沸点如下表。
物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯
沸点/℃ 227.6 97.2 168
(1)仪器A的名称为　球形冷凝管　，冷凝水的进水口为　a　(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为　＋CH3CH2CH2OH＋H2O　。
(3)变色硅胶主要成分为细孔硅胶和氯化钴。氯化钴在无水状态下呈蓝色，CoCl2 6H2O为粉红色，则变色硅胶的作用除指示反应进程外，还起到的作用为　吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乳酸正丙酯的产率　。
(4)步骤④中收集到的可循环使用的物质主要是　CH3CH2CH2OH　(填结构简式)。
(5)步骤⑤中，减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，该交酯的结构简式为　　。
(6)对该实验的操作或试剂选用，下列说法正确的有　AB　(填字母)。
A.三颈烧瓶中可用浓硫酸代替NaHSO4
B.若温控磁力搅拌器的温控发生故障，可改用油浴加热
C.延长步骤②的反应时间可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯
D.可利用酸性KMnO4溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质
(7)若最终得到39.6 g乳酸正丙酯，则该实验的产率为　60％　(保留两位有效数字)。
【解析】(1)仪器A的名称为球形冷凝管；冷凝水从冷凝管的下方进入上方流出，所以进水口为a。(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应NaHSO4是该反应的催化剂，与教材所学乙酸乙酯的合成类似，化学方程式为：
＋CH3CH2CH2OH＋H2O。
(3)酯化反应过程中生成水，会被无色的氯化钴吸收变为粉红色的CoCl2 6H2O，此时水蒸气的含量就降低，使酯化反应平衡正移，提高乳酸正丙酯的产率。(4)已知信息中正丙醇的沸点是97.2 ℃，步骤④常压蒸馏至110 ℃左右，收集到的主要是CH3CH2CH2OH，该物质可循环使用。(5)减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，按照题目要求，六元环状酯是两分子高乳酸成环的过程，形成的酯是
。(6)乳酸、正丙醇和NaHSO4固体放入三颈烧瓶发生反应，NaHSO4的作用与教材中酯化反应的催化剂浓硫酸类似，A正确；步骤②加热至102～105 ℃，可用油浴加热，B正确；乳酸生成乳酸正丙酯是酯化反应，属于可逆反应，即使延长步骤②的反应时间也不可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯，C错误；乳酸正丙酯()中含有醇羟基，也可以使酸性高锰酸钾褪色，不可利用酸性KMnO4溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质，D错误。(7)步骤①将45 g乳酸(0.5 mol)、90 g正丙醇(1.5 mol)和NaHSO4固体装入三颈烧瓶中，所以理论产生的乳酸正丙酯为0.5 mol，即66 g，最终得到39.6 g乳酸正丙酯是实际产生的质量，该实验的产率为＝＝60％。实验活动1　乙酸乙酯的制备与性质实验解读
1. 实验目的
(1)学习制备乙酸乙酯的方法。
(2)加深对酯化反应和酯的水解的认识。
2. 实验用品
(1)试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。
(2)乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 mol L－1 H2SO4溶液、6 mol L－1 NaOH溶液。
3. 实验步骤
(1)实验1：乙酸乙酯的制备
实验步骤 实验现象
①在一支试管中加入2 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液 —
实验步骤 实验现象
②用小火加热试管里的混合物，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处，注意观察试管内的变化。反应一段时间后，取下盛有Na2CO3溶液的试管，并停止加热
③振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置。待溶液分层后，观察上层的油状液体，并注意闻气味
(2)实验2：乙酸乙酯的水解
实验 步骤 ①
② 振荡均匀后，把三支试管都放入70～80 ℃的水浴里加热
实验现象 A中液体仍然分层，气味不消失； B中液体酯层逐渐 ，气味渐渐 ； C中液体酯层和气味消失的比B
实验结论 乙酸乙酯在酸性和碱性条件下均发生水解，在碱性条件下水解的
实验专练
1. 使用下图中的装置制备乙酸乙酯，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 将C2H5OH缓缓加入浓硫酸
B. X溶液是NaOH溶液
C. 球形干燥管的作用是防倒吸
D. 试管中油层在下面
2. 乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验中常用a装置来制备。
a b
(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是 。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是 ；浓硫酸用量又不能过多，原因是 。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是 。
(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中， 、 ，然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有 、 。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是 ，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是 。
3.乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性。某小组欲以乳酸()和正丙醇为原料，利用如图所示实验装置(部分夹持装置略)制备乳酸正丙酯。
①将45 g乳酸、90 g正丙醇和NaHSO4固体装入三颈烧瓶中；
②加热至102～105 ℃，反应6 h，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热；
③反应结束后，降温至60 ℃以下；
④常压蒸馏至110 ℃左右，收集到的馏分经处理后循环使用；
⑤减压蒸馏，收集120 ℃左右馏分，得到乳酸正丙酯。
已知：相关物质的沸点如下表。
物质 乳酸 正丙醇 乳酸正丙酯
沸点/℃ 227.6 97.2 168
(1)仪器A的名称为 ，冷凝水的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为 。
(3)变色硅胶主要成分为细孔硅胶和氯化钴。氯化钴在无水状态下呈蓝色，CoCl2 6H2O为粉红色，则变色硅胶的作用除指示反应进程外，还起到的作用为 。
(4)步骤④中收集到的可循环使用的物质主要是 (填结构简式)。
(5)步骤⑤中，减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯)，该交酯的结构简式为 。
(6)对该实验的操作或试剂选用，下列说法正确的有 (填字母)。
A.三颈烧瓶中可用浓硫酸代替NaHSO4
B.若温控磁力搅拌器的温控发生故障，可改用油浴加热
C.延长步骤②的反应时间可以实现乳酸全部转化为乳酸正丙酯
D.可利用酸性KMnO4溶液检验产物乳酸正丙酯中是否含有正丙醇杂质
(7)若最终得到39.6 g乳酸正丙酯，则该实验的产率为 (保留两位有效数字)。

展开更多......

收起↑