备战2021 高考化学 考点53 乙酸乙酯的制备（解析版）

备战2021 高考化学 考点53 乙酸乙酯的制备（解析版）

考点 53 乙酸乙酯的制备 一、乙酸乙酯的制备实验 酯化反应 实验 装置 实验 步骤 在一支试管中加入 3 mL 乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 乙酸， 连接好实验装置；用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面 上，观察现象 试剂加入顺序：乙醇→浓硫酸→乙酸。 实验 现象 饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生，并可闻到香味 实验 结论 在浓硫酸、加热的条件下，乙醇和乙酸发生反应，生成无色、透明、不溶于水、有香味 的油状液体 化学 方程式 +H—O—C2H5 反应实质 乙酸中—COOH 脱—OH，乙醇中—OH 脱—H，形成酯和 H2O。 反应特点 反应条件及其意义 （1）加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而方便收集，使平衡向正反应方 向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。 （2）浓硫酸一方面作催化剂，提高反应速率；另一方面作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。 （3）饱和 Na2CO3 溶液的作用 ①挥发出的乙酸与 Na2CO3 反应生成易溶于水的盐，乙醇易溶于 Na2CO3 溶液，有利于乙酸乙酯与乙酸、 乙醇的分离。 ②乙酸乙酯在饱和 Na2CO3 溶液中的溶解度较小，与饱和 Na2CO3 溶液混合时易分层，可用分液法分离。 注意事项 （1）浓硫酸溶于乙醇或乙酸时会放出大量的热，因此，将乙醇、乙酸、浓硫酸混合时，一般先加入乙 醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸。 （2）浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。 （3）为防止试管中液体在实验时暴沸，加热前应采取的措施：在试管中加入几块碎瓷片或沸石。 （4）玻璃导管的末端不要插入饱和 Na2CO3 溶液中，以防液体倒吸。 （5）开始时要用小火均匀加热，加快反应速率，减少乙醇和乙酸的挥发；待有大量产物生成时，可大 火加热，以便将产物蒸出。 （6）装置中的长导管起导气兼冷凝作用。 （7）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施：①用浓 H2SO4 吸水，使平衡向正反应方向移动；②加热将 酯蒸出；③可适当增加乙醇的量，并加装冷凝回流装置。 二、如何辨析羧基和酯基 羧基和酯基两种官能团结构相似，但性质不同。 羧基和酯基对比 官能团 代表物质 表示方法 羧基 乙酸 —COOH 或 酯基 乙酸乙酯 —COOR 或 (R 不能为氢原子) 羧基 （1）羧基的结构 羧基的结构可用下图表示，其中含有四个共价键，即羧基碳原子与其他原子(如碳原子或氢原子)形成的 共价键(①号位置)，碳氧双键(②号位置)，碳氧共价键(③号位置)，氢氧共价键(④号位置)。 （2）羧酸的酸性 ①电离方程式：RCOOH RCOO− + H+。由此可见，羧酸分子中表现酸性的是羧基(—COOH)，即羧 基中的氢电离产生氢离子。 注意：构成羧酸烃基中的氢不能电离。 ②羧酸一般是弱酸(如乙酸、甲酸、苯甲酸等)，在书写离子方程式时，这些羧酸要写成化学式的形式。 酯基 （1）酯基的结构 酯基的结构可用如图表示，其中含有四个共价键，即酯基碳原子与其他原子(如碳原子或氢原子)形成的 共价键(①号位置)，碳氧双键(②号位置)，碳氧共价键(③号位置)，氧原子与其他基团形成的共价键(④号位 置)。 注：R 不能是氢原子。 （2）酯基的形成 羧酸与醇能发生酯化反应，该反应是醇分子中的烃氧基(RO—)作为取代基，取代了羧酸中的羟基而形 成酯基。羧酸与醇的酯化反应原理可用如下的化学方程式表示： +H—OR' +H2O 由上述化学方程式可知，发生酯化反应时，羧酸中断开的是碳氧单键，醇中断开的是氢氧单键。酯化 反应中的断键方式可归纳为“酸脱羟基醇脱氢”。 （3）酯基的性质 所有的酯类物质都能在酸或碱作催化剂的情况下发生水解反应，产物是羧酸(或羧酸盐)和醇类物质。酸 性条件下，该反应是一个可逆反应，但碱性条件下，该反应进行得比较彻底，这种现象可用化学平衡原理 来解释。酸性条件下水解的化学方程式为 +H—OH 碱性条件下水解的 化学方程式为 +NaOH(或 KOH) (或 考向一 乙酸乙酯的制取及应用 典例 1 实验室制备乙酸乙酯的装置，如图所示，回答下列问题： （1）乙醇、乙酸和浓硫酸混合顺序应为_____________________。 （2）收集乙酸乙酯的试管内盛有的饱和碳酸钠溶液的作用是____________________。 （3）反应中浓硫酸的作用________________________________。 （4）反应中乙醇和乙酸的转化率不能达到 100%，原因是_______________________。 （5）收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的________层。 （6）该反应的化学方程式为______________________。 （7）将收集到的乙酸乙酯分离出来的方法为__________。 【答案】（1）向乙醇中慢慢加入浓硫酸和乙酸 （2）中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水层中的溶解度，便于分层析出 （3）催化剂和吸水剂 （4）乙醇与乙酸的酯化反应为可逆反应，不能进行到底 （5）上 （6）CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O （7）分液 【解析】（1）浓硫酸密度比水大，溶解时放出大量的热，为防止酸液飞溅，加入药品时应先在试管中 加入一定量的乙醇，然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管，最后再加入乙酸； （2）乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，乙醇易溶于水，乙酸可与碳酸钠发生反应而被吸收，用饱和碳 酸钠溶液可将乙酸乙酯和乙醇、乙酸分离，所以饱和碳酸钠的作用为中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来 的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度； （3）由于是可逆反应，因此反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂； （4）因为乙酸与乙醇发生的酯化反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以反应中乙醇和乙酸的转化 率不能达到 100%； （5）因为乙酸乙酯密度比水小，难溶于水，所以收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的上层； （6）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙 酯和水，该反应的化学方程式为 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O； （7）互不相溶的液体可用分液的方法分离，由于乙酸乙酯不溶于水，所以将收集到的乙酸乙酯分离出 来的方法为分液。 1．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图如下所示： 上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是 A．①蒸馏；②过滤；③分液 B．①分液；②蒸馏；③结晶、过滤 C．①蒸馏；②分液；③分液 D．①分液；②蒸馏；③蒸馏 【答案】D 【解析】分析图示以及各物质的性质，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小，①采取分液法；分 离后甲溶液为乙醇、乙酸钠和水的混合物，根据各物质的沸点不同，②采用蒸馏法；分离后乙溶液为乙 酸钠的水溶液，若制得纯净的乙酸需加入硫酸进行蒸馏，③采用蒸馏法。 有机实验中应注意的问题 （1）加热 ①用酒精灯加热：火焰温度一般在 400～500 ℃，教材中的实验需要用酒精灯加热的有乙烯的制备、乙 酸乙酯的制备、蒸馏石油的实验、石蜡的催化裂化实验。 ②水浴加热：银镜反应(温水浴)、乙酸乙酯的水解(70～80 ℃水浴)、蔗糖的水解(热水浴)。 （2）蒸馏 温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处；烧瓶中加碎瓷片防暴沸；冷凝管一般选用直形冷凝管，冷 凝剂的流动方向与被冷凝的液体的流动方向应相反。 （3）萃取、分液 分液时下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出。 （4）冷凝回流 当需要使被汽化的物质重新流回到反应容器中时，可通过在反应容器的上方添加一个长导管达到此目 的(此时空气是冷凝剂)，若需要冷凝的试剂沸点较低，则需要在容器的上方安装冷凝管，常选用球形冷凝管， 此时冷凝剂的方向是下进上出。 （5）在有机制备实验中利用平衡移动原理，提高产品的产率常用的方法：①及时蒸出或分离出产品； ②用吸收剂吸收其他产物，如水；③利用回流装置，提高反应物的利用率。 考向二 酯的组成和性质 典例 2 分子式为 C5H10O2 的有机物 R 在酸性条件下可水解为酸和醇，下列说法不正确的是 A．这些醇和酸重新组合可形成的酯共有 40 种 B．符合该分子式的羧酸类同分异构体有 4 种 C．R 水解得到的酸至少有 5 对共用电子对数目 D．R 水解得到的醇发生消去反应，可得到 4 种烯烃 【解析】A 项、分子式为 C5H10O2 的酯可能有甲酸丁酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丁酸甲酯 4 种，甲酸丁 酯的结构有 HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2 和 HCOOC(CH3)34 种， 乙酸丙酯有 CH3COOCH2CH2CH3 和 CH3COOCH(CH3)22 种，丙酸乙酯有 CH3CH2COOCH2CH31 种，丁酸甲 酯有 CH3(CH2)2COOCH3 和(CH3)2CHCOOCH32 种，在酸性条件下水生成的解酸有 HCOOH、CH3COOH、 CH3CH2COOH、CH3CH2CH2COOH 和(CH3)2CHCOOH5 种，生成的醇有 CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、 CH3CH(OH)CH3、CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH 和(CH3)3COH8 种，则它们重 新组合可形成的酯共有 5×8=40 种，故 A 正确； B 项、符合分子式为 C5H10O2 的羧酸结构为 C4H9—COOH，丁基 C4H9—有 4 种，则 C5H10O2 的羧酸同 分异构体有 4 种，故 B 正确； C 项、分子式为 C5H10O2 的酯水解得到的最简单的酸为甲酸，由甲酸的结构式 可知分子 中含有 5 对共用电子对数目，当酸分子中的 C 原子数增多时，C—C、H—C 数目也增多，含有的共用电子 对数目增多，则 R 水解得到的酸至少有 5 对共用电子对数目，故 C 正确； D 项、分子式为 C5H10O2 的酯水解得到的醇若能发生消去反应，则醇最少有两个 C 原子，而且羟基连 接的 C 原子的邻位 C 上要有 H 原子，符合条件的醇有 CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、 CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH 和 (CH3)3COH，发生消去反应可得到 CH2=CH2、 CH3CH=CH2、CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CHCH3 和(CH3)2C=CH25 种烯烃，故 D 错误；故选 D。 【答案】D 2．某羧酸酯的分子式为 C18H26O5，1 mol 该酯完全水解可得 1 mol 羧酸和 2 mol 乙醇，该羧酸的分子式为 A．C14H18O5 B．C14H16O4 C．C16H22O5 D．C16H20O5 【答案】A 【解析】由 1 mol 酯(C18H26O5)完全水解可得到 1 mol 羧酸和 2 mol 乙醇可知，该酯为二元酯，分子中含 有 2 个酯基(COO)，结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O――→ 水解 1 mol 羧酸＋2 mol C2H5OH”，再结合质量守恒定律推知该羧酸的分子式为 C14H18O5。 1．酯化反应是有机化学中的一类重要反应，下列对酯化反应理解不正确的是 A．酯化反应的反应物之一肯定是乙醇 B．酯化反应一般需要吸水 C．酯化反应中反应物不能全部转化为生成物 D．酯化反应一般需要催化剂 【答案】A 【解析】A．酯化反应是醇跟羧酸或无机含氧酸生成酯和水的反应，醇不一定就是乙醇，其它醇也可以， 故 A 错误；B．酯化反应是醇跟羧酸或无机含氧酸生成酯和水的反应，酯化反应是可逆反应，为了平衡 正向移动，酯化反应一般需要吸水，故 B 正确；C．酯化反应是可逆反应，存在一定的限度，反应物不 能完全转化，故 C 正确；D．羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应缓慢，故常用浓硫酸作催化 剂，以提高反应速率，故 D 正确；故选 A。 2．关于实验室制取少量乙酸乙酯的实验，下列说法错误的是 A．三种试剂混合时的操作方法可以是:在试管中加入一定量的乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入一定量 的浓硫酸和乙酸 B．为加快化学反应速率，应当用大火快速加热 C．反应中长导管的作用有两个:导气和冷凝 D．反应的原理实际上是羧基和醇羟基的反应 【答案】B 【解析】三种试剂混合时，常用的混合顺序是:乙醇、浓硫酸、乙酸。乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点接近， 且都较低，若用大火加热，反应物将会大量蒸发而降低产率。长导管除了导气外，还有使乙酸乙酯在导出 之前尽量冷凝为液体的作用。 3．下列哪个是以乙酸、浓硫酸和乙醇为原料合成乙酸乙酯的最佳装置(夹持装置未画出) 【答案】A 【解析】B、D 两项中缺少石棉网和温度计，且 B 项中缺少冷凝管，C 项中冷凝水的通入方向错误。 4．分子式为 C8H8O2 的有机物，分子中含有一个苯环，且能发生水解反应，则该有机物苯环上的一溴代物 有 A．9 种 B．16 种 C．19 种 D．25 种 【答案】C 【解析】符合题给条件“分子式为 C8H8O2 的有机物，分子中含有一个苯环，且能发生水解反应”的有机物 有 则苯环上的一溴代物分别为 3、3、3、2、4、4 种，共 19 种。 5．有下列六种有机物：①硝基苯、②苯、③溴苯、④乙酸、⑤乙醇、⑥乙酸乙酯，其中难溶于水且比水轻 的含氧有机物是 A．②④⑥ B．①②③ C．⑤和⑥ D．只有⑥ 【答案】D 【解析】常见有机物的性质为：硝基苯、溴苯密度比水大，苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯密度都比水小； 乙醇、乙酸易溶于水，硝基苯、溴苯、苯、乙酸乙酯难溶于水；苯为液态烃，乙酸乙酯为烃的含氧衍生 物。其中难溶于水且比水轻的含氧有机物是乙酸乙酯，所以符合条件的为：⑥； 所以本题答案：D。 6．已知苯甲酸的酸性比碳酸强，苯酚的酸性比碳酸弱。则可以将 转变为 的方法是 ①与足量的 NaOH 溶液共热，再通入 CO2②与稀硫酸共热后，加入足量的 NaOH 溶液③加热溶液，通入 足量的 CO2④与稀 H2SO4 共热后，加入足量的 NaHCO3 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【解析】因羧酸、酚羟基均与碱反应生成盐，则将 转变为 ，可选择与碱反 应，然后利用碳酸酸性大于苯酚酸性，再通入二氧化碳即可；或先加稀硫酸水解后，利用苯酚酸性大于 碳酸氢根离子的酸性，再与 NaHCO3 反应即可，以此来解答。 ①与足量的 NaOH 溶液共热，羧基与 NaOH 反应，酯基水解生成苯酚与 NaOH 反应生成苯酚钠，再通入 CO2，与苯酚钠反应生成产物，①项正确； ②与稀硫酸共热后，加入足量的 NaOH 溶液，苯酚能与 NaOH 反应，则不能得到产物，②项错误； ③加热溶液，通入足量的 CO2，因为苯甲酸的酸性比碳酸酸性强，所以不能得到羧酸钠，③项错误； ④与稀 H2SO4 共热后，酯基水解生成苯酚，加入足量的 NaHCO3，羧基与 NaHCO3 反应得到产物，④项 正确；答案选 B。 7．某有机物结构简式如图，下列关于该有机物的说法正确的是 A．1 mol 该有机物可消耗 3 mol NaOH B．该有机物的分子式为 C16H17O5 C．最多可与 7 mol H2 发生加成 D．苯环上的一溴代物有 6 种 【答案】D 【解析】根据该有机物的结构简式，碱性条件下，酯水解为羧基和酚羟基，故 1 mol 该有机物可消耗 4 mol NaOH，A 项错误；该有机物的分子式应为 C16H14O5，B 项错误；该有机物中只有苯环能与 H2 发生加成 反应，故最多可与 6 mol H2 发生加成反应，C 项错误；第一个苯环的一溴代物有 2 种，第二个苯环 的一溴代物有 4 种，共有 6 种，D 项正确。 8．邻苯二甲酸二乙酯(结构如图所示)是一种重要的塑化剂。下列有关邻苯二甲酸二乙酯的说法正确的是 A．分子式为 C12H12O4 B．易溶于水，难溶于大多数有机溶剂 C．分子中有两种官能团 D．与氢氧化钠溶液共热充分反应，再用稀盐酸酸化，最终可得两种有机产物 【答案】D 【解析】邻苯二甲酸二乙酯的分子式应是 C12H14O4，A 项错误；邻苯二甲酸二乙酯分子结构中含有酯基 和烃基都是憎水基团，所以难溶于水，易溶于大多数有机溶剂，B 项错误；邻苯二甲酸二乙酯分子中只 有一种官能团，即酯基，C 项错误；邻苯二甲酸二乙酯与氢氧化钠溶液充分反应，再用稀盐酸酸化，最 终可得两种有机产物；邻苯二甲酸和乙醇，D 项正确。 9．欲除去下列物质中混入的少量杂质(括号内物质为杂质)，错误的是 A．乙酸乙酯(乙酸)：加饱和 Na2CO3 溶液，充分振荡静置后，分液 B．乙醇(水)：加入新制生石灰，蒸馏 C．溴苯(溴)：加入 NaOH 溶液，充分振荡静置后，分液 D．乙酸(乙醇)：加入金属钠，蒸馏 【答案】D 【解析】本题考查物质的分离和提纯。A．乙酸乙酯(乙酸)：加饱和 Na2CO3 溶液，乙酸与碳酸钠反应而 除去，乙酸乙酯在上层，分液，正确；B．乙醇(水)：加入新制生石灰，与水化合，蒸馏得到乙醇，正确； C．溴苯(溴)：加入 NaOH 溶液，溴与氢氧化钠溶液反应，分层，分液得到溴苯，正确；D．乙酸、乙醇 均与金属钠反应，无法分离，错误。 10．实验室制备的乙酸乙酯中含有乙酸、乙醇等杂质，提纯乙酸乙酯的操作流程如图所示，下列有关叙述 中正确的是 A．试剂 a 为 NaOH 溶液 B．操作①为分液 C．操作②和③均要使用分液漏斗 D．无水碳酸钠用于除去 A 中的乙酸 【答案】B 【解析】由图示信息及实验目的可推知：试剂 a 是饱和碳酸钠溶液，用于反应掉乙酸、溶解乙醇，同时 降低乙酸乙酯的溶解度，便于溶液分层，即操作①是分液，A 是含有少量水的乙酸乙酯，F 是用无水碳 酸钠除去水后的乙酸乙酯；B 是乙酸钠、乙醇、碳酸钠和水的混合物，利用混合物沸点的差异，通过蒸 馏的方法分离出乙醇和水，C 为乙酸钠和碳酸钠的混合物，加入浓硫酸反应后得到乙酸及硫酸钠的混合 物(D)，再通过蒸馏将乙酸与硫酸钠分离开，因此②、③均为蒸馏，分液漏斗是用于分液的，不能用于蒸 馏。A、C、D 项错误，B 项正确。 11．1 mol X 在稀硫酸、加热条件下可水解生成 1 mol 草酸(H2C2O4)和 2 mol M(C3H8O)，下列说法不正确的 是 A．X 的分子式为 C8H14O4 B．M 有 2 种结构 C．可用酸性高锰酸钾溶液检验草酸是否具有还原性 D．X 和 M 均可发生氧化反应、加成反应、取代反应 【答案】D 【解析】选项 A，由 X＋2H2O―→H2C2O4＋2C3H8O，根据质量守恒确定 X 的分子式为 C8H14O4，正确； 选项 B，M 为饱和一元醇，其结构简式可能为 CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3，正确；选项 C，草酸 能与酸性高锰酸钾溶液反应，使酸性高锰酸钾溶液退色，正确；选项 D，X 为饱和酯，M 为饱和一元醇， 均不能发生加成反应，错误。 12．有机物甲的分子式为 C9H18O2，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，在相同的温度和压强下，同 质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有 A．16 种 B．14 种 C．12 种 D．10 种 【答案】A 【解析】有机物甲的分子式应为 C9H18O2，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，则有机物甲为酯。 由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，说明乙和丙的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个 C 原 子，说明水解后得到的羧酸含有 4 个 C 原子，而得到的醇含有 5 个 C 原子；含有 4 个 C 原子的羧酸有 2 种同分异构体：CH3CH2CH2COOH，CH3CH(CH3)COOH；含有 5 个 C 原子的醇的有 8 种同分异构体： CH3CH2CH2CH2CH2OH，CH3CH2CH2CH(OH)CH3，CH3CH2CH(OH)CH2CH3；CH3CH2CH(CH3)CH2OH， CH3CH2C(OH)(CH3)CH3，CH3CH(OH)CH(CH3)CH3，CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3；CH3C(CH3)2CH2OH； 所以有机物甲的同分异构体数目有 2×8=16，故答案为 A。 13．如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是 A．向 a 试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸 B．试管 b 中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止发生倒吸现象 C．实验时加热试管 a 的目的是加快反应速率并及时将乙酸乙酯蒸出 D．试管 b 中饱和 Na2CO3 溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇 【答案】A 【解析】A 项中，浓硫酸和其他液体混合时，应将浓硫酸慢慢加到密度比它小的溶液中；应先向 a 中加 入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸；B 项中，加热过程中产生的乙醇蒸气和乙酸蒸气 会溶于饱和碳酸钠溶液中，若导气管下端管口浸入液面，会发生倒吸现象；C 项中，因常温下酯化反应 速率较慢，故采取加热的方法加快反应速率，同时将乙酸乙酯蒸出反应体系，有利于反应向生成乙酸乙 酯的方向进行；D 项中，乙酸和乙醇能溶于饱和 Na2CO3 溶液中。 14．1丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为 115～ 125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述错误的是 A．不能用水浴加热 B．长玻璃管起冷凝回流作用 C．1丁醇和乙酸能反应完或者其中一种能消耗完 D．为了提高反应速率，所以要加入浓硫酸作催化剂并加热 【答案】C 【解析】因加热温度超过 100℃，故不能用水浴加热，A 项正确；受热时 1丁醇和乙酸均易挥发，故长 玻璃管有冷凝回流的作用，B 项正确；因酯化反应是可逆反应，所以任何一种反应物均不可能被消耗完， C 项错误；加入催化剂和加热均能提高反应速率，D 项正确。 15．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用 a 装置来制备。 完成下列填空： （1）实验时，浓硫酸用量不能过多，原因是__________________________________。 （2）饱和 Na2CO3 溶液的作用是________、________、________。 （3）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。 （4）若用 b 装置制备乙酸乙酯，其缺点有________、________。由 b 装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和 碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是 ________。 【答案】（1）浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率 （2）反应乙酸 溶解乙醇 减少乙酸乙酯的溶解 （3）振荡 静置 （4）原料损失较大 易发生副反应 乙醚 蒸馏 【解析】（1）由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率，所以浓硫酸用量不 能过多。 （2）由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和 Na2CO3 溶液的作用是反应乙酸、溶解乙醇、减 少乙酸乙酯的溶解。 （3）乙酸乙酯不溶于水，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后 分液即可。 （4）根据 b 装置可知由于不是水浴加热，温度不易控制，因此用 b 装置制备乙酸乙酯的缺点是原料损失 较大、容易发生副反应。由于乙醇发生分子间脱水生成乙醚，所以由 b 装置制得的乙酸乙酯产品经饱和 碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚与乙酸乙酯的沸点相差较大，则 分离乙酸乙酯与乙醚的方法是蒸馏。 16．已知 A、B、D 是食品中的常见有机物，A 是生物的主要供能物质。以 A 和水煤气(CO、H2)为原料在一 定条件下可获得有机物 B、C、D、E、F，其相互转化关系如图。已知 E 是 CO 和 H2 以物质的量之比 1： 2 反应的产物，F 为具有特殊香味、不易溶于水的油状液体。 请回答： （1）有机物 A 的分子式______，有机物 D 中含有的官能团名称是______。 （2）B→C 的反应类型是______，C 的结构简式为______。 （3）B→C 化学方程式是______。D+E→F 的化学方程式______。 （4）下列说法不正确的是______。 A．有机物 B 与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈 B．除去 F 中含有 D、E 杂质可用 NaOH 溶液洗涤、分液 C．D 和 E 反应生成 F 时，浓硫酸主要起强氧化剂作用 D．C 在一定条件下可以与 H2 反应转化为 B 【答案】（1）C6H12O6 羧基 （2）氧化反应 CH3CHO （3）2CH2CH2OH+O2 2CH3CHO+H2O CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O （4）A、B、C 【解析】已知 A、B、D 是食品中的常见有机物，A 是生物的主要供能物质，为葡萄糖，应为 C6H12O6， 生成 B 为 CH2CH2OH，由流程可知 C 为 CH3CHO，D 为 CH3COOH，E 是 CO 和 H2 以物质的量之比 1： 2 反应的产物，F 为具有特殊香味、不易溶于水的油状液体，可知 E 为 CH3OH，F 为 CH3COOCH3，以 此解答该题。 （1）A 为葡萄糖，分子式为 C6H12O6，D 为 CH3COOH，含有的官能团为羧基，故答案为：C6H12O6； 羧基； （2）B 为乙醇，发生氧化反应生成 C 为 CH3CHO，故答案为：氧化反应；CH3CHO； （ 3 ） B→C 化 学 方 程 式 是 2CH2CH2OH+O2 2CH3CHO+H2O ， D+E→F 的 化 学 方 程 式 为 CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O； （4）A．有机物 B 为乙醇，与金属钠反应比水与金属钠反应要弱，选项 A 错误； B．F 为酯类，可与 氢氧化钠溶液反应，应用饱和碳酸钠溶液除杂，选项 B 错误； C．D 和 E 反应生成 F 时，浓硫酸主要 起催化剂和吸水剂的作用，选项 C 错误；D．C 为乙醛，含有醛基，在一定条件下可以与 H2 反应转化 为乙醇，选项 D 正确。答案选 ABC。 【点睛】本题考查有机物推断、有机物结构与性质，侧重于学生的分析能力的考查，题目涉及烯烃、 醇、醛、羧酸性质与转化等，解题的关键是 A 和 E 的确定，A 是生物的主要供能物质，为葡萄糖，应 为 C6H12O6，生成 B 为 CH2CH2OH，E 是 CO 和 H2 以物质的量之比 1：2 反应的产物，F 为具有特殊香 味、不易溶于水的油状液体，可知 E 为 CH3OH。 17．实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如图所示两种装置供选用。 其有关物质的物理性质如下表： 乙酸 1丁醇 乙酸丁酯 熔点/℃ 16.6 －89.5 －73.5 沸点/℃ 117.9 117 126.3 密度/(g·cm－3) 1.05 0.81 0.88 水溶性 互溶 可溶(9 g/100 g 水) 微溶 （1）制取乙酸丁酯的装置应选用________（填“甲”或“乙”）。不选另一种装置的理由是 ____________________。 （2）该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有________、________。（写出 结构简式） （3）酯化反应是一个可逆反应，为提高 1丁醇的利用率，可采取的措施是___________________。 （4）从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中， 肯定需要的化学操作是________（填字母）。 （5）有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须________（填写操作）； 某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还可能是 ________________________________（写出一点）。 【答案】（1）乙 由于反应物（乙酸和 1丁醇）的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置会造成 反应物的大量挥发降低了反应物的利用率，乙装置则可以冷凝回流反应物，提高反应物的利用率 （2）CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH===CH2 （3）增加乙酸浓度、及时移走生成物（或减小生成物浓度） （4）ac （5）检查是否漏水或堵塞 分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准（或漏斗内部未与 外界大气相通，或玻璃塞未打开） 18．苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)常用于创面、溃疡面及痔疮的止痛，有关数据和实验装置图如下: +CH3CH2OH 相对分子质量 密度/(g·cm3) 熔点/℃ 沸点/℃ 水中溶解性 乙醇 46 0.79 114.3 78.5 与水任意比互溶 对氨基苯甲酸 137 1.374 188 339.9 微溶于水 对氨基苯甲酸乙酯 165 1.039 90 172 难溶于水，易溶于醇、醚类 实验步骤: 在圆底烧瓶中加入 0.400 g(0.002 9 mol)对氨基苯甲酸和 0.082 mol 乙醇，振荡溶解，将烧瓶置于冰水浴 并加入 0.220 mL 浓硫酸(0.004 mol)，反应混合物用水浴加热回流 1 h，并不断振荡。 分离提纯:冷却后，分批加入 10% NaHCO3 溶液直至无明显气泡产生，再加少量 NaHCO3 溶液至 pH≈9， 将混合液转移至分液漏斗中，用乙醚分两次萃取，并向醚层加入无水硫酸钠，蒸出乙醚，冷却结晶， 最终得到产物 0.200 g。 请回答下列问题: （1）仪器 A 的名称为 ，将烧瓶置于冰水浴中的原因是 。 （2）在实验步骤中缺少一步操作，该操作是 。 （3）在反应中，圆底烧瓶的容积最合适的是 。 A．10 mL B．25 mL C．50 mL （4）反应中加入过量乙醇的目的是 ；实验结束冷却后，分批加入 10% NaHCO3 溶液的作用是 。 （5）分液漏斗在使用之前必须进行的操作是 ，乙醚层位于 (填“上层” 或“下层”)；萃取过程中向醚层加入无水硫酸钠的作用是 。 （6）本实验中苯佐卡因的产率为 。 【答案】（1）(球形)冷凝管 防止乙醇挥发 （2）加入沸石(或碎瓷片) （3）A （4）提高对氨基苯甲酸的转化率 中和过量的硫酸和调节 pH （5）检验是否漏液 上层 干燥 （6）41.8%或 0.418 【解析】本题主要考查有机实验知识，意在考查考生的实验操作能力。 （1）根据装置图的特点，仪器 A 的名称为球形冷凝管。将烧瓶置于冰水浴中冷却，有利于加入浓硫酸 时热量的散发，防止乙醇挥发。 （2）用圆底烧瓶或蒸馏烧瓶对液体加热时必须加入沸石或碎瓷片，防止暴沸，故实验步骤中缺少的操作 是加入沸石或碎瓷片。 （3）0.082 mol 乙醇的质量:m=nM=0.082 mol×46 g·mol1=3.772 g；乙醇的体积 V= m  = 3 3.772 g 0.79 g cm =4.775 cm3；对氨基苯甲酸的熔点为 188 ℃，常温下，对氨基苯甲酸为固体；浓硫酸的体积为 0.220 mL，三者 混合后溶液的体积约为 5 mL，根据圆底烧瓶的选取规则，不能超过其容积的 2 3 ，故最合适的为 10 mL 圆底烧瓶，A 项正确。 （4）合成反应中加入过量乙醇，促进反应正向进行，提高对氨基苯甲酸的转化率；在反应中用浓硫酸作 催化剂，溶液呈酸性，故 10% NaHCO3 溶液的作用就是中和过量的硫酸，调节 pH。 （5）分液漏斗在使用之前必须进行的操作是检漏，乙醚的密度比水小，位于上层；加入无水硫酸钠的作 用是干燥。 （6）由化学方程式知，加入的乙醇过量，故理论上 0.002 9 mol 对氨基苯甲酸参加反应生成 0.002 9 mol 苯佐卡因(C9H11NO2)，其质量为 0.002 9 mol×165 g·mol1=0.478 5 g，产率= 0.200 0.4785 ×100%≈41.8%。 1．[2018·课标全国Ⅰ]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是 【答案】D 【解析】A 项装置用于制备乙酸乙酯，B 项装置用于除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇(纯化)，C 项装置用于 分离乙酸乙酯，D 项装置用于蒸发浓缩或蒸发结晶。只有 D 项操作在制备和纯化乙酸乙酯的实验中未涉 及。 2．[2018 海南]实验室常用乙酸与过量的乙醇在浓硫酸催化下合成乙酸乙酯。下列说法正确的是 A．该反应的类型为加成反应 B．乙酸乙酯的同分异构体共有三种 C．可用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸 D．该反应为可逆反应，加大乙醇的量可提高乙酸的转化率 【答案】D 【解析】A．乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，是酯化反应，也是取代反应，不符合题意；B．乙酸乙酯的 同分异构体中属于酯类的有甲酸丙酯、甲酸异丙酯，还有丙酸甲酯共三种，但乙酸乙酯的同分异构体不 只是酯类，还可能是羧酸类等，因此同分异构体大于三种，不符合题意；C．由于该反应需要在加热的 情况下进行，本身会挥发出乙酸到饱和碳酸钠溶液中，因此不能鉴定，不符合题意；D．该反应为可逆 反应，加大乙醇的量平衡正向移动，乙酸的转化率升高，符合题意；故答案为 D。 3．［2016·江苏卷］化合物 X 是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物 X 的说法正确 的是 A．分子中两个苯环一定处于同一平面 B．不能与饱和 Na2CO3 溶液反应 C．在酸性条件下水解，水解产物只有一种 D．1 mol 化合物 X 最多能与 2 mol NaOH 反应 【答案】C 【解析】A、根据有机物结构简式可知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上，由于单键可以旋转，两个 苯环不一定共面，A 错误；B、X 中含有羧基，能与饱和碳酸钠溶液反应，B 错误；C、由于是环酯，在 酸性条件下水解，水解产物只有一种，C 正确；D、X 的水解过程中，2 个羧基和 1 个酚羟基都能与 NaOH 反应，故 1 mol 化合物 X 最多能与 3 mol NaOH 反应，D 错误。答案选 C。 4．［2015·新课标卷Ⅱ］某羧酸酯的分子式为 C18H26O5，1 mol 该酯完全水解可得到 1 mol 羧酸和 2 mol 乙 醇，该羧酸的分子式为 A．C14H18O5 B．C14H16O4 C．C14H22O5 D．C14H10O5 【答案】A 【解析】羧酸酯的分子式为 C18H26O5，1 mol 该酯完全水解可得到 1 mol 羧酸和 2 mol 乙醇，这说明分子 中含有 2 个酯基，因此有 2 分子水参加反应，水解方程式为：C18H26O5+2H2O―→羧酸+2C2H6O，则根据 原子守恒可知该羧酸的分子式中碳原子个数是 18−2×2=14，氢原子个数是 26+4−2×6=18，氧原子个数是 5+2−2×1=5，即分子式为 C14H18O5，A 正确。 5．［2015·新课标卷Ⅱ］分子式为 C5H10O2 并能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出气体的有机物有（不含立体 异构） A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 【答案】B 【解析】分子式为 C5H10O2 并能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出气体，这说明该有机物是饱和的一元羧酸， 即分子组成为 C4H9—COOH，丁基有 4 种，分别是 CH3CH2CH2CH2—、(CH3)2CHCH2—、(CH3)3C—、 CH3CH2CH(CH3)—，所以该羧酸也有 4 种，答案选 B。