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(2011•南京模拟)乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OH浓硫酸.△CH3COOC2H5+H2O已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH;②部分有机物的沸点:
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CH3COOH+C2H5OH
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△ |
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH;
②部分有机物的沸点:
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点(℃) | 34.5 | 78.5 | 117.9 | 77 |
(1)浓硫酸的作用是______,球形干燥管的作用是______.
(2)用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为______、
______等.
(3)实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,除去______;再进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯.
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用.实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合).
同一反应时间 | 同一反应应温度 | ||||
反应温度/℃ | 转化率(%) | 选择性(%)* | 反应时间/h | 转化率(%) | 选择性(%)* |
40 | 77.8 | 100 | 2 | 80.2 | 100 |
60 | 92.3 | 100 | 3 | 87.8 | 100 |
80 | 92.6 | 100 | 4 | 92.3 | 100 |
120 | 94.5 | 98.7 | 6 | 93.0 | 100 |
*选择性100%表示反应生成的产物全部是乙酸乙酯和水 |
a.120℃,4hb.80℃,2hc.60℃,4hd.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选抒性降低的原因可能为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下生成乙酸乙酯,由于反应为可逆反应,同时浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动;球形干燥管容积较大,可起到防止倒吸的作用,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,
故答案为:催化剂、吸水剂;防止倒吸、充分冷凝乙酸乙酯蒸气;
(2)按图示进行实验往往因为原料来不及反应就被蒸出,或者温度过高,发生了副反应,或者冷凝效果不好,部分产物挥发了,而导致产率偏低,
故答案为:原料来不及反应就被蒸出;温度过高,发生了副反应;
(3)实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,先加入无水氯化钙后过滤,可除去水,在蒸馏收集77°C的馏分得到纯净的乙酸乙酯,
故答案为:水;
(4)①由表格中的同一反应时间来看,60℃时反应的转化率已经较高,且选择性为100%,同一温度时反应时间选择4小时转化率较高,
故选c;
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低可能是因为乙醇脱水生成了乙醚,
故答案为:乙醇脱水生成了乙醚.
故答案为:催化剂、吸水剂;防止倒吸、充分冷凝乙酸乙酯蒸气;
(2)按图示进行实验往往因为原料来不及反应就被蒸出,或者温度过高,发生了副反应,或者冷凝效果不好,部分产物挥发了,而导致产率偏低,
故答案为:原料来不及反应就被蒸出;温度过高,发生了副反应;
(3)实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,先加入无水氯化钙后过滤,可除去水,在蒸馏收集77°C的馏分得到纯净的乙酸乙酯,
故答案为:水;
(4)①由表格中的同一反应时间来看,60℃时反应的转化率已经较高,且选择性为100%,同一温度时反应时间选择4小时转化率较高,
故选c;
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低可能是因为乙醇脱水生成了乙醚,
故答案为:乙醇脱水生成了乙醚.
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