Question

（14分）3-丁酮酸乙酯在有機(jī)合成中用途極廣，廣泛用于藥物合成，還用作食品的著香劑。其相對(duì)分子質(zhì)量為130，常溫下為無(wú)色液體，沸點(diǎn)181℃，受熱溫度超過(guò)95℃攝氏度時(shí)就會(huì)分解；易溶于水，與乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)試劑以任意比混溶；實(shí)驗(yàn)室可用以乙酸乙酯和金屬鈉為原料制備。乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量為88，常溫下為無(wú)色易揮發(fā)液體，微溶于水，沸點(diǎn)77℃。

【反應(yīng)原理】

【實(shí)驗(yàn)裝置】

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1．加熱反應(yīng)：向反應(yīng)裝置中加入32 mL（28.5g，0.32mol）乙酸乙酯、少量無(wú)水乙醇、1.6 g（0.07mol）切細(xì)的金屬鈉，微熱回流1.5~3小時(shí)，直至金屬鈉消失。

2．產(chǎn)物后處理：冷卻至室溫，卸下冷凝管，將燒瓶浸在冷水浴中，在搖動(dòng)下緩慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液，使反應(yīng)液分層。用分液漏斗分離出酯層。酯層用5%碳酸鈉溶液洗滌，有機(jī)層放入干燥的錐形瓶中，加入無(wú)水碳酸鉀至液體澄清。

3．蒸出未反應(yīng)的乙酸乙酯：將反應(yīng)液在常壓下蒸餾至100℃。然后改用減壓蒸餾，得到產(chǎn)品2.0g。

回答下列問(wèn)題：

（1）從反應(yīng)原理看，無(wú)水乙醇的作用是 。

（2）反應(yīng)裝置中加干燥管是為了 。兩個(gè)裝置中冷凝管的作用 （填“相同”或“不相同”），冷卻水進(jìn)水口分別為 和 （填圖中的字母）。

（3）產(chǎn)物后處理中，滴加稀醋酸的目的是 ，稀醋酸不能加多了，原因是 。用分液漏斗分離出酯層的操作叫 。碳酸鈉溶液洗滌的目的是 。加碳酸鉀的目的是 。

（4）采用減壓蒸餾的原因是 。

（5）本實(shí)驗(yàn)所得到的3-丁酮酸乙酯產(chǎn)率是 (填正確答案標(biāo)號(hào))。

A．10％ B．22％ C．19％ D．40％

Answer 1

（1）催化劑（2分） （2）防濕氣進(jìn)入反應(yīng)體系中以保證反應(yīng)體系干燥（1分）；

不相同（1分）；b（1分）；d（1分）。 （3）中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物（1分）；酸多了會(huì)增加產(chǎn)物在水中的溶解度（1分）；分液（1分）；中和醋酸（1分）；干燥（1分）。

（4）3-丁酮酸乙酯沸點(diǎn)高，在沸點(diǎn)溫度下還易分解（1分）。 （5）B（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式可知加入無(wú)水乙醇后又產(chǎn)生乙醇，這說(shuō)明乙醇在反應(yīng)中起到催化劑的作用。

（2）空氣中含有水蒸氣，因此裝置中加干燥管是為了防濕氣進(jìn)入反應(yīng)體系中以保證反應(yīng)體系干燥；反應(yīng)裝置中冷凝管的作用是冷凝回流，挺高原料的利用率。減壓裝置中冷凝管的作用是冷卻蒸發(fā)出的蒸汽便于得到產(chǎn)品。為充分冷凝，使冷水充滿(mǎn)冷凝器，因此冷卻水的流向分別是b和d。

（3）由于產(chǎn)物中含有鈉鹽，因此產(chǎn)物處理后，滴加稀醋酸的目的是中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物；由于酸多了會(huì)增加產(chǎn)物在水中的溶解度，所以醋酸不能滴加的過(guò)多。用分液漏斗分離出酯層的操作叫分液。酯類(lèi)在碳酸鈉溶液中的溶解度小，所以為出去酯中的醋酸，需要滴加碳酸鈉溶液。碳酸鉀吸水，因此加碳酸鉀的目的是干燥產(chǎn)品。

（4）3-丁酮酸乙酯沸點(diǎn)高，而受熱溫度超過(guò)95℃攝氏度時(shí)就會(huì)分解，所以需要減壓蒸餾。

（5）根據(jù)反應(yīng)物的用量可知鈉不足，因此理論上生成產(chǎn)品的物質(zhì)的量是0.07mol，其質(zhì)量是0.07mol×130g/mol＝9.1g，所以產(chǎn)率是，答案選B。

考點(diǎn)：考查有機(jī)物制備的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)與探究