Question

【题目】乙酰乙酸乙酯是有机合成中非常重要的原料，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应原理、装置示意图和有关数据如下所示：

实验步骤：

(I)合成：向三颈烧瓶中加入9.8 mL无水乙酸乙酯，迅速加入0.1 g切细的金属钠。水浴加热反应液，缓慢回流约2h至金属钠全部反应完。停止加热，冷却后向反应混合物中加入50%乙酸至反应液呈弱酸性。

(II)分离与提纯：

①向反应混合物中加入等体积的饱和食盐水，分离得到有机层。

②水层用5 mL无水乙酸乙酯萃取，分液。

③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸馏得到乙酰乙酸乙酯粗产品。

④蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g。

(l)迅速加入金属钠的原因是_________（用化学方程式说明）。

(2)球形冷凝管中冷却水从_____（填“上”或“下”）口进入，上方干燥管中盛有无水CaCl2，其作用是_______。

(3)实验室制备乙酰乙酸乙酯时，通常在无水乙酸乙酯中加入微量的无水乙醇，其作用是_______。

(4)分离与提纯操作①中使用的分离仪器是_______。加入饱和食盐水的作用是_______。

(5)分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是______________。

(6)本实验的产率为______%（结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】 4Na+O2=2Na2O 下 防止空气中的水蒸气进入反应装置 乙醇与钠反应生成乙醇钠，乙醇钠作催化剂，加快反应速率 分液漏斗 盐析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度，有利于分层 除乙酸 60

【解析】（1）钠在空气中易被氧化；（2）为增加冷凝效果，球形冷凝管中冷却水从下口进入；无水CaCl2是干燥剂；（3）产生乙醇钠作催化剂；（4）分离互不相溶密度不同的两种液体用分液漏斗；加入食盐水盐析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度；（5）NaHCO3与乙酸反应生成乙酸钠溶于水；（6）实验的产率=实际产量/理论产量×100%。

(l)钠在空气中易被氧化，迅速加入金属钠的原因是4Na+O2=2Na2O。(2)球形冷凝管中冷却水从下口进入，无水CaCl2是干燥剂，上方干燥管中盛有无水CaCl2，其作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置。(3)实验室制备乙酰乙酸乙酯时，通常在无水乙酸乙酯中加入微量的无水乙醇，其作用是 乙醇与钠反应生成乙醇钠，乙醇钠作催化剂，加快反应速率 。(4)分离互不相溶密度不同的两种液体用分液漏斗，分离与提纯操作①中使用的分离仪器是分液漏斗。加入饱和食盐水的作用是盐析，降低乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度，有利于分层。(5)NaHCO3与乙酸反应生成乙酸钠溶于水，乙酸钠难溶于乙酰乙酸乙酯，分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除乙酸。(6)先求理论产量，9.8 mL无水乙酸乙酯的质量：9.8ml×0.9g·mL－1=8.82g,生成乙酰乙酸乙酯130g×8.82/(2×88)=6.51g,本实验的产率为3.9g/6.51g×100%=60%。