Question

乙酰乙酸乙酯（CH₃COCH₂COOC₂H₅）是一种不溶于水的液体，熔点：-45℃，沸点：180.8℃．它是有机合成中常用的原料，可以由乙酸乙酯（沸点77.06℃）在乙醇钠的催化作用下缩合而制得，反应方程式为：
2CH₃COOC₂H₅

C2H5ONa

CH₃COCH₂COOC₂H₅+C₂H₅OH．
反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反应开始，生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠．
（1）首先在烧瓶中将钠加热熔化成小米状的钠珠．熔化钠时需加入下表中的

 

液体，目的是

 

．将钠熔化成钠珠的目的是

 

．

	钠	苯	甲苯	对二甲苯	四氯化碳
密度（g/cm3）	0.97	0.88	0.87	0.86	1.60
熔点（℃）	97.8	5.5	-95	13.3	-22.8
沸点（℃）	881.4	80	111	138.4	76.8

（2）将烧瓶中的有机液体小心倾出，迅速加入适量乙酸乙酯，并装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞，并在导管上端接一个干燥管．缓缓加热，保持瓶中混合液微沸状态．
①长玻璃导管的作用是

 

．
②结合乙酸乙酯的性质可知，在实验中，使用烧瓶必须干燥，原料乙酸乙酯必须无水，原因是

 

（写出相关有机反应化学方程式，并结合必要的文字进行说明）．
（3）充分反应后，向混合溶液中先加入乙酸（沸点117.9℃）酸化，再加入饱和食盐水，然后进行

 

（实验操作名称），分离得到乙酰乙酸乙酯粗产品．加入饱和食盐水的目的是

 

．
（4）粗产品（含乙酸乙酯和少量水、乙酸等）再经过以下几步操作，最后成为纯品．
粗产品

无水硫酸钠

操作X

水浴蒸馏

减压蒸馏

乙酰乙酸乙酯
加无水硫酸钠固体的作用是

 

，操作X中使用的玻璃仪器有

 

，水浴蒸馏收集得到的馏分是

 

．

Answer 1

考点：乙酸乙酯的制取

专题：实验设计题

分析：（1）为了防止钠的氧化，熔化时需在钠上覆盖一层有机液体，则有机物的密度应比Na的小，并且沸点比Na的熔点高才符合；固体表面积越大，化学反应速率越大；
（2）烧瓶配上长导管可起到与空气充分热交换的作用；钠易与水反应，生成NaOH，使乙酸乙酯水解，则原料乙酸乙酯必须无水；
（3）乙酰乙酸乙酯难溶于饱和食盐水，可用分液进行分离；NaCl有增大溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分层析出；
（4）无水硫酸钠固体具有吸水的作用；操作X为过滤，根据过滤操作确定仪器；根据题意水浴蒸馏收集得到的馏分是纯品．

解答： 解：（1）为了防止钠的氧化，熔化时需在钠上覆盖一层有机液体，则有机物的密度应比Na的小，并且沸点比Na的熔点高才符合，由于苯的沸点和钠的熔点相差较小，应用对二甲苯；钠加热熔化成小米状的钠珠，增大接触面积，加快反应速率；
故答案为：对二甲苯；防止钠被空气氧化；增大接触面积，加快反应速率；
（2）①烧瓶配上长导管可起到导气及冷凝回流，使蒸汽充分冷凝；有水则钠和水反应生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH₃COOC₂H₅+NaOH→CH₃COONa+CH₃CH₂OH；
故答案为：冷凝回流；有水则钠和水反应生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH₃COOC₂H₅+NaOH→CH₃COONa+CH₃CH₂OH；
（3）乙酰乙酸乙酯难溶于饱和食盐水，可使生成的有机物分层，可用分液漏斗分离；NaCl有增大溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分层析出；
故答案为：分液；使乙酰乙酸乙酯分层析出；
（4）加无水硫酸钠固体的作用是除去水分；操作X为过滤，过滤使用的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗；根据题意水浴蒸馏收集得到的馏分是纯品乙酸乙酯；
故答案为：除去水分；玻璃棒、烧杯、漏斗；乙酸乙酯．

点评：本题考查有机物制备的实验方案的设计，题目难度中等，注意把握实验原理、目的和方法，解答该题时注意分析题中数据，根据数据得出物质性质的异同．