实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯．CH3COOH+CH3CH3CH2CH2OH浓硫酸△CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O有关物质的相关数据如下表．化合物相对分子质量密度g．cm-3沸点/溶解度/100g水正丁醇740.80118.09冰醋酸601.04

Question

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯．CH₃COOH+CH₃CH₃CH₂CH₂OH

浓硫酸

△

CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O有关物质的相关数据如下表．

化合物	相对分子质量	密度g．cm-3	沸点/	溶解度/100g水
正丁醇	74	0.80	118.0	9
冰醋酸	60	1.045	118.1	互溶
乙酸正丁酯	116	0.882	126.1	0.7

请回答下列问题．I．乙醇正丁酯粗产品的制备在三颈圆底烧瓶中加入沸石，18.5mL正丁醇和15.4mL冰醋酸，再加3-4滴浓硫酸，加热使之反应．图中分水器的作用是在实验过程中，不断分离除去反应生成的水．

（1）仪器A的名称___．
（2）反应时加热有利于提高的产率，但温度过高酯的产率反而降低，其可能的原因是___．
（3）用分水器分出冷凝水的目的___，步骤I中判断反应终点的依据是___．
II．乙酸正丁酯粗产品的精制：
（1）将三颈圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中，并用饱和Na₂CO₃溶液洗涤有机层，该步骤作的目的是___
（2）用分液法可分离上述有机层和水层，分液完成后，取出有机层的操作是___．
（3）将酯层进行蒸馏．蒸馏手机乙酸正丁酯产品时，应将温度控制在___左右．
III．计算产率：称量制得的乙酸正丁酯的质量为12.76g，则乙酸正丁酯的产率为___．

Answer 1

I．（1）由仪器的结构可知a为冷凝管，故答案为：冷凝管；
（2）温度过高时，正丁醇、乙酸易挥发，且副反应增加，导致酯产率降低，
故答案为：温度过高时，正丁醇、乙酸易挥发，且副反应增加，导致酯产率降低；
（3）反应生成酯与水，属于可逆反应，使用分水器分离出水，使平衡正向移动，提高反应产率；分水器中的水层量不再增加，说明反应到达终点，
故答案为：使用分水器分离出水，使平衡正向移动，提高反应产率；分水器中的水层量不再增加；
Ⅱ．（1）得到酯中含有挥发出的乙酸、正丁醇，饱和Na₂CO₃溶液可溶解正丁醇，中和酸，从而除去产品中的杂质，
故答案为：饱和Na₂CO₃溶液可溶解正丁醇，中和酸，从而除去产品中的杂质；
（2）有机层的密度小于水，在上层，分液完成后，有机层从分液漏斗上口倒入一个干燥的蒸馏烧瓶中，再进行蒸馏，
故答案为：有机层从分液漏斗上口倒入一个干燥的蒸馏烧瓶中；
（3）蒸馏获得乙酸正丁酯，由物质的沸点可知控制温度为126.1℃，
故答案为：126.1℃；
Ⅲ．18.5mL正丁醇的质量为18.5mL×0.80g/mL=14.8g，15.4mL冰醋酸的质量为15.4mL×1.045g/mL=16.093g，
设理论上14.8g正丁醇完全反应需乙酸的质量是y，则：
CH₃COOH+CH₃CH₂CH₂CH₂OH

浓硫酸

△

CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
60g         74g
y          14.8g
y=(60g×14.8g)/(74g)=12g<16.093g，所以乙酸过量，按照正丁醇计算乙酸正丁醇酯的理论质量，
设乙酸正丁醇酯的理论质量为x，则：
CH₃COOH+CH₃CH₂CH₂CH₂OH

浓硫酸

△

CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
          74g                   116g
          14.8g                  x
所以x=(14.8g×116g)/(74g)=23.2g
则乙酸正丁酯的产率为 (12.76g)/(23.2g)×100%=55%，
故答案为：55%．