Question

【題目】A、B、C、D四種有機物分別由碳、氫、氧元素中的兩種或三種元素組成各取四種有機物0.1mol，分別完全燃燒，均能得到4.48 L（標準狀況下）二氧化碳，D的水溶液顯酸性。四種有機物轉化關系如圖：

回答下列問題：

（1）A、D分子中所含官能團的名稱分別是______、______。

（2）a mol A、B的混合氣體完全燃燒，消耗氧氣的體積為______（標準狀況）。

（3）B→C的化學方程式________，反應類型______。

（4）在實驗室里可以用如圖所示的裝置制取乙酸乙酯。

①寫出用與乙酸發生酯化反應的化學方程式_________。

②反應開始前，試管乙中盛放的試劑為______，制乙酸乙酯時，試管甲中試劑加入順序為______。

③合成乙酸乙酯的反應為放熱反應，實驗表明，反應溫度應控制在85℃左右為宜。本實驗溫度不宜低于85℃左右的原因是________。

（5）對所得乙酸乙酯粗產品的提純過程如下（已知：氯化鈣與乙醇生成難溶物）。

圖中操作Ⅰ的名稱為_______，操作Ⅱ的名稱為_______，操作Ⅲ的名稱為_______。

Answer 1

【答案】碳碳雙鍵 羧基 67.2aL 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化反應 CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O 飽和碳酸鈉溶液 乙醇、濃硫酸、乙酸 溫度低，反應速率低，且達不到催化劑活性溫度，所以溫度不能低于85℃ 分液 過濾 蒸餾

【解析】

(1) (3)：0.1mol A、B、C、D四種有機物，分別完全燃燒，均能得到4.48 L（標準狀況下）二氧化碳，則分子內均含有2個碳原子，按轉化關系知，D為連續氧化的產物， 且D的水溶液顯酸性，則D乙酸、乙酸可由乙醛氧化所得，則C為乙醛、乙醇催化氧化得乙醛，則B為乙醇、乙烯與水在催化劑作用下發生加成反應得乙醇，則A為乙烯，據此回答；

(4)①結合反應機理寫與乙酸發生酯化反應的化學方程式；

②反應開始前，試管乙中盛放的試劑為飽和碳酸鈉溶液，制乙酸乙酯時，試管甲中試劑加入順序要考慮實驗安全；

③溫度不宜低于85℃左右的原因從溫度對速率的影響來分析回答；

(5)乙酸乙酯粗產品中含有可溶于水的乙醇、乙酸，用飽和食鹽水洗滌，得互不相溶的兩層液體，經分液后得到純度較高的乙酸乙酯，殘留的少量乙醇與氯化鈣反應生成難溶物，經過濾后得純度高的乙酸乙酯，再加入無水碳酸鉀固體，可除去殘留的水和乙酸，通過蒸餾，就可得乙酸乙酯，據此回答；

(1)據分析A、D分別為乙烯和乙酸，則A、D分子中所含官能團的名稱分別是碳碳雙鍵、羧基；

答案為：碳碳雙鍵、羧基；

(2) 據分析A、B分別為乙烯和乙醇，1mol乙烯和乙醇分別燃燒時耗氧量均為3 mol，1mol乙烯和乙醇的混合氣體燃燒時耗氧量也為3 mol，則 a mol A、B的混合氣體完全燃燒，消耗氧氣的體積為3a mol ×22.4L/ mol=67.2 a L（標準狀況）；

答案為：67.2 a L；

(3) 據分析B、C分別為乙醇和乙醛，則B→C的化學方程式為2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，反應類型是氧化反應；

答案為：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；氧化反應；

(4)①酯化反應的機理是酸脫羥基醇去氫，則與乙酸發生酯化反應的化學方程式為CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O；

答案為：CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O；

②反應開始前，試管乙中盛放的試劑為飽和碳酸鈉溶液，便于除去粗產品中的乙酸和乙醇、形成互不相溶的兩層液體；試管甲中試劑加入順序要考慮實驗安全，濃硫酸密度較大，溶于水放出大量的熱，因此制取乙酸乙酯時，先加入乙醇，然后邊振蕩邊加入濃硫酸，最后加入乙酸，以防止混合液體濺出，發生危險；

答案為：飽和碳酸鈉溶液；乙醇、濃硫酸、乙酸；

③溫度低，反應速率低，且達不到催化劑活性溫度，所以溫度不能低于85℃；

答案為：溫度低，反應速率低，且達不到催化劑活性溫度，所以溫度不能低于85℃；

(5)據分析知，乙酸乙酯粗產品中含有雜質乙醇、乙酸，絕大多數雜質通過飽和食鹽水洗滌、經分液后除去，故可得到純度較高的乙酸乙酯，按信息，殘留的少量乙醇與氯化鈣反應生成難溶物，經過濾后，得純度更高的乙酸乙酯，最后用無水碳酸鉀固體除去殘留乙酸并吸收水，通過蒸餾，就可得純凈的乙酸乙酯；

答案為：分液；過濾；蒸餾。