乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一種不溶于水的液體,熔點(diǎn):-45 ℃,沸點(diǎn):180.8 ℃,它是有機(jī)合成中常用的原料。在實(shí)驗(yàn)室,它可以由乙酸乙酯在乙醇鈉的催化作用下縮合而制得,反應(yīng)式為

2CH3COOC2H5C2H5ONa,CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH

反應(yīng)中催化劑乙醇鈉是由金屬鈉和殘留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反應(yīng)開始,生成的乙醇又會(huì)繼續(xù)和鈉反應(yīng)生成乙醇鈉。乙酰乙酸乙酯制備的流程如下:

金屬鈉,有機(jī)液體回流①,鈉熔化振蕩②,小米狀鈉珠回收有機(jī)液體③,加入乙酸乙酯④,橘紅色溶液乙酸酸化⑤,含乙酰乙酸乙酯的混合物⑥,⑦,乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品

閱讀下面關(guān)于乙酰乙酸乙酯制備的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并回答有關(guān)問(wèn)題。

(1)將適量干凈的金屬鈉放入燒瓶中,為了得到小米狀的鈉珠,需將鈉熔化,為了防止鈉的氧化,熔化時(shí)需在鈉上覆蓋一層有機(jī)液體,下表是鈉和一些常用有機(jī)液體的物理性質(zhì):

甲苯

對(duì)二甲苯

四氯化碳

密度/(g·cm-3)

0.97

0.88

0.87

0.86

1.60

熔點(diǎn)/℃

97.8

5.5

-95

13.3

-22.8

沸點(diǎn)/℃

881.4

80

111

138.4

76.8

最好選用________來(lái)熔化鈉。是否能用四氯化碳?________(填“是”或“否”),理由是________________________________________________________________________。

(2)將燒瓶中的有機(jī)液體小心傾出,迅速加入適量乙酸乙酯,裝上帶有一根長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管的單孔膠塞,并在導(dǎo)管上端接一個(gè)干燥管。緩緩加熱,保持瓶中混合液微沸狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)中,使用燒瓶必須干燥,原料乙酸乙酯必須無(wú)水,原因是_______________________________,

燒瓶配上長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是______________________________________________,

導(dǎo)管上端接一干燥管的目的是______________________________________________。

(3)步驟⑥為向混合溶液中加入飽和食鹽水,其目的是

________________________________________________________________________,

寫出步驟⑦實(shí)驗(yàn)操作的主要儀器____________(填最主要一種)。

粗產(chǎn)品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)經(jīng)過(guò)幾步操作,最后成為純品。

粗產(chǎn)品無(wú)水硫酸鈉,過(guò)濾,水浴蒸餾,減壓蒸餾,乙酰乙酸乙酯

(4)向分離出的乙酰乙酸乙酯粗產(chǎn)品中加無(wú)水硫酸鈉固體的作用是________________________________________________________________________。

(5)精餾乙酰乙酸乙酯時(shí)需要減壓蒸餾,裝置如圖所示。

冷凝管的進(jìn)出水方向應(yīng)________口進(jìn),________口出(填“a”或“b”)。毛細(xì)管的作用是________________________________________________________________________。

(6)實(shí)驗(yàn)最后所得產(chǎn)品遠(yuǎn)少于完全轉(zhuǎn)化的理論產(chǎn)值,除了反應(yīng)過(guò)程中的損耗外,主要原因是________________________________________________________________________。


答案 (1)對(duì)二甲苯 否 四氯化碳的沸點(diǎn)比鈉的熔點(diǎn)低

(2)若有水則鈉和水反應(yīng)生成NaOH,使乙酸乙酯水解 導(dǎo)氣及冷凝回流 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶

(3)使乙酰乙酸乙酯分層析出(分層) 分液漏斗

(4)吸水干燥

(5)b a 平衡壓強(qiáng)、提供汽化中心、防暴沸(答案合理即可)

(6)反應(yīng)是可逆反應(yīng),只能部分轉(zhuǎn)化


練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.PE、PVC都屬于鏈狀高分子化合物,受熱易熔化

B.PE、PVC的單體都是不飽和烴,能使溴水褪色

C.焚燒PVC保鮮膜會(huì)放出有毒氣體如HCl

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C.F、I、Fe、Zn、Cu             D.Ge、Se、Cu、Mg、C

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請(qǐng)將左欄中物質(zhì)的特性于右欄中物質(zhì)的用途連接起來(lái).

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次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應(yīng)用廣泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:在燒瓶中(裝置如圖所示)加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH約為4,制得NaHSO3溶液。

步驟2:將裝置A中導(dǎo)氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過(guò)量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80~90 ℃下,反應(yīng)約3 h,冷卻至室溫,抽濾。

步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。

(1)裝置B的燒杯中應(yīng)加入的溶液是____________。

(2)①步驟2中,反應(yīng)生成的Zn(OH)2會(huì)覆蓋在鋅粉表面阻止反應(yīng)進(jìn)行,防止該現(xiàn)象發(fā)生的措施是________________________________________________________________________。

②冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外還有__________(填化學(xué)式)。

(3)①抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外還有______________________________________________、____________(填儀器名稱)。

②濾渣的主要成分有__________、__________(填化學(xué)式)。

(4)次硫酸氫鈉甲醛具有強(qiáng)還原性,且在120 ℃以上發(fā)生分解。步驟3中不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是_________________________________________________。

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A.H2S和SO2       B.NO和O2      C.HI和Cl2        D.H2S和Cl2

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