Question

17．乙酸正丁酯是无色透明有愉快果香气味的液体，可由乙酸和正丁醇制备．反应的化学方程式如下：
CH₃COOH+CH₂CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
发生的副反应如下：2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$
有关化合物的物理性质见表：

化合物	密度（g•cm-3）	水溶性	沸点（℃）
冰乙酸	1.05	易溶	118.1
正丁醇	0.80	微溶	117.2
正丁醚	0.77	不溶	142.0
乙酸正丁酯	0.90	微溶	126.5

已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水组成三元共沸物恒沸点为90.7℃．
合成：
方案甲：采用装置甲（分水器预先加入水，使水面略低于分水器的支管口），在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入13.8mL（0.150mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸和2g沸石，摇匀．按下图安装好带分水器的回流反应装置，通冷却水，圆底烧瓶在电热套上加热煮沸．在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水（注意保持分水器中水层液面仍保持原来高度，使油层尽量回到圆底烧瓶中）．反应基本完成后，停止加热．
方案乙：采用装置乙，加料方式与方案甲相同．加热回流，反应60min后停止加热．

提纯：甲乙两方案均采用蒸馏方法．操作如下：

请回答：
（1）方案甲中使用分水器不断分离除去水的目的是有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反应方向移动．
（2）仪器a的名称接受器或牛角管，仪器b的名称球形冷凝管．
（3）提纯过程中，步骤②的目的是为了除去有机层中残留的酸，步骤④加入少量无水MgSO₄的目的是干燥．
（4）下列有关洗涤过程中分液漏斗的使用正确的是AB．
A．分液漏斗使用前必须要检漏，只要分液漏斗的玻璃塞和旋塞芯处不漏水即可使用
B．洗涤时振摇放气操作应如图所示

C．放出下层液体时，不需将要玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
D．洗涤完成后，先放出下层液体，然后继续从下口放出有机层置于干燥的锥形瓶中
（5）按装置丙蒸馏，最后圆底烧瓶中残留的液体主要是正丁醚；若按图丁放置温度计，则收集到的产品馏分中还含有正丁醇．
（6）实验结果表明方案甲的产率较高，原因是通过分水器及时分离出产物水，有利于酯化反应的进行，提高酯的产率．

Answer 1

分析 （1）减小生成物浓度平衡向正反应方向移动；
（2）仪器a是接受气或牛角管，仪器b是球形冷凝管；
（3）乙酸能和碳酸钠反应生成可溶性的乙酸钠；硫酸镁具有吸水性；
（4）分液漏斗的使用方法为：
A．分液漏斗使用前必须要检漏，要分液漏斗的旋塞芯处和上口的活塞都不漏水才可使用；
B．洗涤时振摇放气，应打开分液漏斗的旋塞，此时分液漏斗下管口应略高于口部；
C．放出下层液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，使内外压强相等，便于液体流下；
D．洗涤完成后，先放出下层液体，然后从上口倒出有机层置于干燥的锥形瓶中；
（5）要蒸馏时，烧瓶最后留下的物质为沸点最高的物质，据此判断；若按图丁放置温度计，水银球的位置偏低，则收集到的产品馏分中还含有沸点较低的物质，据此判断；
（6）乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯是可逆反应，根据实验装置图可知，该实验通过分水器及时分离出产物水，有利于酯化反应的进行，提高酯的产率．

解答 解：（1）减少生成物浓度，平衡正向移动，所以将水蒸气放出后水蒸气在装置中的浓度降低，平衡正向移动，增大产率，
故答案为：有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反应方向移动；
（2）a的名称是接受器或牛角管，b的名称是球形冷凝管，
故答案为：接受器（或牛角管）； （球形）冷凝管；
（3）得到的反应液中含有未反应的乙酸，乙酸能和碳酸钠反应生成可溶性的乙酸钠，所以可以用饱和的碳酸钠除去乙酸；硫酸镁具有吸水性，能干燥产物，故答案为：为了除去有机层中残留的酸；干燥；
（4）分液漏斗的使用方法为：
A．分液漏斗使用前必须要检漏，要分液漏斗的旋塞芯处和上口的活塞都不漏水才可使用，故A正确；
B．洗涤时振摇放气，应打开分液漏斗的旋塞，此时分液漏斗下管口应略高于口部，故B正确；
C．放出下层液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，使内外压强相等，便于液体流下，故C错误；
D．洗涤完成后，先放出下层液体，然后从上口倒出有机层置于干燥的锥形瓶中，故D错误，
故答案为：AB；
（5）要蒸馏时，烧瓶最后留下的物质为沸点最高的物质，所以最后圆底烧瓶中残留的液体主要是正丁醚；若按图丁放置温度计，水银球的位置偏低，则收集到的产品馏分中还含有沸点较低的物质，所以收集到的产品馏分中还含有正丁醇，
故答案为：正丁醚；正丁醇；
（6）乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯是可逆反应，根据实验装置图可知，该实验通过分水器及时分离出产物水，有利于酯化反应的进行，提高酯的产率，
故答案为：通过分水器及时分离出产物水，有利于酯化反应的进行，提高酯的产率．

点评 本题考查制备实验方案设计及实验评价，涉及化学仪器名称及使用、反应原理、实验基本操作、实验评价等知识点，明确实验原理、仪器名称及其用途、实验基本操作规范性是解本题关键，侧重考查学生实验操作、分析评价能力，难点是（5）题中物质成分判断，注意结合表中数据分析解答．