高中化学 求制备乙酸丁酯的化学原理!!!
方程式为:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH → H2O+ CH3COOCH2CH2CH2CH3
备注:(可逆符号,条件:浓硫酸,加热)
反应成键方式:酸脱羟基醇脱氢,示意如下:
CH3CO | OH+CH3CH2CH2CH2O | H → H2O+ CH3CO | OCH2CH2CH2CH3
断键处 断键处 成键处
若有不明,欢迎追问!
乙酸丁酯的制备各试剂加入试管的次序是:先乙醇,再浓H2SO4,最后加乙酸。
再将浓硫酸加入乙醇中的时候,为了防止混合时产生的热量导致液体迸溅,应当边加边振荡。当乙醇和浓硫酸的混合液冷却后再加入乙酸,这是为了防止乙酸的挥发而造成浪费。实验加热前应在反应的混合物中加入碎瓷片,以防止加热过程中发生暴沸。
装置中的长导管的作用是:导气兼冷凝回流,防止未反应的乙酸、乙醇因蒸发而损耗.导气管不宜伸入饱和N a2CO3溶液中的原因:防止倒吸。
反应的加热过程分为两个阶段:
先小火微热一段时间,再大火加热将生成的乙酸乙酯蒸出。小火微热是为了防止将尚未反应的乙酸、乙醇蒸出,后期的大火蒸发是为了使乙酸乙酯脱离反应体系,有利于可逆反应平衡向生成乙酸乙酯的方向移动。
(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,使反应向正反应方向移动,所以采取的措施是用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度;使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率,
故答案为:用分水器及时移走反应生成的水,减小生成物的浓度,利用冷凝回流装置,提高反应物的转化率;
Ⅱ.(3)因为正丁醇和乙酸都具有挥发性,所以制取的酯中含有正丁醇和乙酸,第一步水洗除去酯中的正丁醇和乙酸;第二步用10%碳酸钠洗涤除去乙酸;
第三步用水洗涤除去碳酸钠溶液;第四步用无水硫酸镁干燥除去水;第五步蒸馏,制得较纯净的酯,
故选C.
在250mL的三口烧瓶上,中口装上分水器,分水器上口装上回流冷凝管.三口瓶一侧口装上200℃温度计。在三口瓶中加入冰乙酸29mL,正丁醇51.3mL。催化剂5.5mL及沸石少许。仪器装好后,通入冷却水,加热回流反应。在回流反应过程中,在分水器中不断有水滴生成,要不断分出生成的水,以免流回反应器影响反应的进行。到分水器中无水滴出现,反应液温度恒定不再上升,停止加热,整个反应过程约lh左右。稍冷后放净分水器中的水,去掉分水器,改为蒸馏装置,收集125.127℃的馏分,即为产物 。
| (1)E A D B (2分) (2)浓硫酸、沸石(2分); (3)冷凝回流挥发的乙酸和丁醇(1分) (4)溶解吸收未反应的酸和醇(1分), (5)上(因稀释后的酸液密度≈1,而乙酸丁酯的密度<1)(1分) CH 2 = CH—CH 2 —CH 3 ,CH 3 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 3 (2分) |
| 略 |
乙醇成本比乙醇高,所以制乙酸乙酯时,乙醇过量,提高乙酸转化率,降低成本。
丁醇成本比乙酸高,所以制乙酸丁酯时,乙酸过量,提高丁醇转化率,降低成本。
| I(1)醇在一定条件下能发生分子内或分子间脱水生成醚或烯烃,所以该条件下,正丁醇能发生分子间脱水形成醚CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ,也能形成分子内脱水生成正丁烯CH 2 =CHCH 2 CH 3 . 故答案为:CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 或CH 2 =CHCH 2 CH 3 ; (2)实验发现温度过高,乙酸正丁酯的产率反而降低,是由于乙酸、正丁醇都易挥发,使产率降低,或因温度过高可能发生副反应使产率降低,如正丁醇在140℃,在浓硫酸催化下发生分子间脱水形成醚CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , 故答案为:乙酸、正丁醇都易挥发,温度过高可能使乙酸、正丁醇大量挥发使产率降低,温度过高可能发生副反应使产率降低; Ⅱ(1)制备乙酸正丁酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸正丁酯,主要是利用了乙酸正丁酯难溶于饱和碳酸钠,正丁醇与水混溶,乙酸能被碳酸钠吸收,易于除去杂质, 故答案为:溶解正丁醇;中和乙酸;降低乙酸正丁酯的溶解度,便于分层析出; (2)①蒸馏烧瓶能将液体变成蒸气,把蒸汽引出,再经过冷凝管,冷凝管是双层玻璃管,它能使蒸气,冷却后就变成纯度较高的乙酸正丁酯, 故答案为:蒸馏烧瓶、冷凝管; ②乙酸正丁酯的沸点为126.1℃,所以蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在126.1℃左右, 故答案为:126.1℃; Ⅲ.正丁醇的质量=0.8 g/mL×18.5mL=14.8g;冰醋酸的质量=1.045g/mL×15.4mL=16.093g; 先根据方程式判断哪种物质过量,以不足量的为标准进行计算. 理论上14.8g正丁醇完全反应生成酯的质量为xg,需乙酸的质量是yg. 乙酸和正丁醇的反应方程式为CH 3 COOH+CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH
60g 74g 116g 18g yg 14.8g xg
所以x=23.2 y=12g<16.093g 所以乙酸过量,乙酸正丁酯的产率=
故答案为:60%. |
正丁醇—冰醋酸—浓硫酸
1、浓硫酸最后加,道理类似于稀释浓硫酸,不能把密度小的液体加入到浓硫酸中
2、冰醋酸易挥发,所以放在正丁醇之后加
3、因此先加正丁醇
如果对你有帮助,望采纳。