实验07探究羧酸的酸性

【同步实验课】探究羧酸的酸性0101实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟【实验目的】探究羧酸的酸性比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱【实验原理】2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O

CH3COOH+NaHCO3CH3COONa+H2O+CO2↑CO2+H20+C6H5ONaNaHCO3+C6H5OH【实验试剂】甲酸乙酸苯甲酸乙二酸酚酞溶液氢氧化钠溶液碳酸钠苯酚钠溶液【实验仪器】试管烧杯胶头滴管圆底烧瓶导管双孔胶塞铁架台洗气瓶分液漏斗【实验一】探究羧酸的酸性实验操作图解操作实验现象实验结论1.在三支试管中别加入1mL氢氧化钠溶液，分别滴入几滴酚酞溶液，观察现象。2.然后向滴有酚酞的NaOH溶液的三支试管中分别滴加甲酸、苯甲酸和乙二酸溶液，观察溶液颜色的变化。1.分别取氢氧化钠溶液各一毫升于3个试管中试管1试管2试管32.向三支试管中分别滴加酚酞溶液试管1试管2试管3滴加甲酸滴加苯甲酸滴加乙二酸三支试管均变为无色溶液均变为红色。溶液的红色最终褪去

甲酸、苯甲酸、乙二酸均显酸性

其中酸性由强到弱为：乙二酸>甲酸>苯甲酸【实验三】比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱实验操作图解操作实验现象实验结论1.化学试剂：苯酚碳酸钠碳酸氢钠饱和碳酸氢钠溶液苯酚钠溶液2.化学仪器：试管分液漏斗广口瓶圆底烧瓶3.向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2ml蒸馏水，振荡试管，观察现象。用两支试管将浊液分成两份。4.向其中一支试管中滴加碳酸钠溶液。并振荡试管，观察现象。5.向另一支试管中滴加饱和碳酸氢钠溶液，并振荡试管，观察现象。6.组装好实验装置，分液漏斗中盛有醋酸，烧瓶里盛有碳酸氢钠，用于制取二氧化碳，打开活塞，向烧瓶中滴入醋酸，这时反应生成二氧化碳，向盛有苯酚钠溶液的试管中通入二氧化碳，观察现象。化学试剂化学仪器1.向苯酚中2.变浑浊3.将浊液分成两份加蒸馏水1.滴加碳酸钠溶液，浊液变澄清。2.滴加饱和碳酸氢钠溶液，没有气体放出。1.组装仪器2.盛有醋酸3.盛有碳酸钠通入二氧化碳，澄清变浑浊。酸性比较得到的浊液。浊液变澄清。没有气体放出。可以看到澄清的苯酚钠变浑浊了。说明常温下苯酚在水中溶解度小。这是由于苯酚与碳酸钠反应生成了易溶于水的苯酚钠。以上实验说明苯酚的酸性比碳酸氢根强，但比碳酸弱。这是因为易溶于水的苯酚钠与碳酸反应重新又生成了苯酚。这说明苯酚的酸性比碳酸弱。我们可以使用这个装置一次性完成乙酸，碳酸和苯酚溶液酸性强弱的比较，本实验的结论是乙酸的酸性比碳酸强，碳酸的酸性比苯酚强。问题与讨论：（1）甲酸除了具有酸性，还可能有哪些化学性质？请从分子结构的角度进行分析？【解析】甲酸分子中含有羧基，又含有醛基，除具有酸性外，还具有醛基的还原性，能被银氨溶液、新制的氢氧化铜、酸性高锰酸钾溶液、溴水氧化。

（2）以下比较乙酸、碳酸和苯酚酸性强弱的装置中，饱和NaHCO3溶液的作用是什么？请写出各装置中发生反应的化学方程式。

【解析】饱和碳酸氢钠溶液的作用：除去混在二氧化碳中的CH3COOH，以防止对H2CO3、C6H5OH酸性强弱的比较造成干扰。反应的方程式为：

2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O

CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+H2O＋CO2↑

CO2+H2O+C6H5ONa→NaHCO3+C6H5OH二、规律与方法：2．羧酸的分类(2)醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较含羟基的物质比较项目乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OHCH3COOH羟基上氢原子活泼性不能电离微弱电离部分电离酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应放出H2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应反应反应与Na2CO3反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应不反应反应放出CO2微点拨】=1\*GB3①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCOeq\o\al(－,3)＞CH3CH2OH=2\*GB3②和Na2CO3反应生成气体：1mol－COOH生成0.5molCO2气体③和NaHCO3反应生成气体：1mol－COOH生成1molCO2气体④和Na反应生成气体：1mol－COOH生成0.5molH2；1mol－OH生成0.5molH2三、常见的羧酸1．甲酸(1)物理性质：甲酸俗称蚁酸，无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点CH2O2HCOOH醛基的性质：氧化反应(银镜反应)羧酸的性质：酸的通性、酯化反应甲酸既有羧基的结构，又有醛基的结构，因此既表现出羧酸的性质，又表现出醛的性质，能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。因此，能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等(3)化学性质=1\*GB3①弱酸性：甲酸的电离方程式HCOOHH＋＋HCOO－=2\*GB3②与活泼金属(Na)反应放出H22Na＋2HCOOH2HCOONa＋H2↑=3\*GB3③与某些金属氧化物(Na2O)反应Na2O＋2HCOOH2HCOONa＋H2O=4\*GB3④与碱(NaOH)中和HCOOH＋NaOHHCOONa＋H2O=5\*GB3⑤与某些盐(NaHCO3)反应HCOOH＋NaHCO3HCOONa＋CO2↑＋H2O⑥甲酸与乙醇酯化反应=7\*GB3⑦甲酸与银氨溶液的反应HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O=8\*GB3⑧甲酸与Cu(OH)2的反应(常温)2HCOOH＋Cu(OH)2(HCOO)2Cu＋2H2O=9\*GB3⑨甲酸与Cu(OH)2的反应(加热)HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3(4)主要用途：在工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料2．乙二酸(草酸)(1)物理性质：无色晶体，通常含有两分子结晶水[(COOH)2•2H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，可溶于水和乙醇。草酸钙难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。乙二酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点H2C2O4一个分子中含有两个羧基(3)化学性质：乙二酸有较强的还原性，可被高锰酸钾氧化=1\*GB3①弱酸性(乙二酸的电离方程式)：H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)；HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)=2\*GB3②乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O(4)主要用途：化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料3．苯甲酸()：俗称安息香酸，无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂4．高级脂肪酸：高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水，硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)都是常见的高级脂肪酸5．羟基酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸等，分子中含有羟基和羧基，因此既有羟基的特性，又有羧基的特性【酸性强弱规律】1.饱和一元羧酸，随碳原子数的增加，酸性减弱。2.低级羧酸>碳酸>高级脂肪酸。三、深度剖析：羧酸酸性的强弱比较：（1）诱导效应：羧酸酸性的强弱与它的整个分子的结构有关。在羧酸分子中与羧基直接或间接相连的原子或取代基，对羧酸的酸性都有不同程度得影响。在饱和一元羧酸分子中，烃基上的氢原子被卤素、氰基、硝基等电负性大的基团取代后，由于这些取代基具吸电子诱导效应，能通过碳链传递，使得分子中各原子之间的成键电子云密度降低，则OH键的电子云更靠近氧原子，就有利于羧基中氢原子的离解。同时也使形成的羧酸负离子负电荷更为分散，稳定性增加，所以酸性增强。

（2）取代基的吸电子诱导效应越强，取代基的数目越多，对羧酸的酸性影响就越大。例如卤素的吸电子诱导效应次序为：F>C1>Br>I，在卤代乙酸中氟代乙酸的酸性最强，碘代乙酸的酸性最弱，αC原子上卤素原子的数目越多，吸电子的诱导效应就越大，则酸性越强。（3）取代基的诱导效应随着距离的增长而迅速减弱。通常经过三个原子后，诱导效应影响就很弱了。（4）在大多数情况下，不饱和羧酸或芳酸比相应的饱和羧酸的酸性强。这就是由于不同的杂化状态引起的，如sp、sp、sp杂化轨道中s成分增加时，吸电子能力则随之增强，不饱和程度越大，s成分就越多，吸电子的能力也越强。

芳环上直接连有羧基的芳酸，其酸性也比饱和一元羧酸强，但比甲酸弱。这就是由于羧基直接与苯环相连，苯环的大键与羧基的键形成共轭体系，该共轭体系能分散芳香族羧酸电离所形成的羧基负离子的负电荷。随着羧基与苯环之间距离的增大，其酸性逐渐接近于饱与一元酸。（5）对于二元羧酸来说，分子中有两个羧基，它们的氢原子可分两步离解：有两个离解常数，第一电离常数远大于第二电离常数。这就是由于羧基就是电负性较大得吸电子基团，在它的吸电子作用影响下使其另一个羧基容易离解，这种影响就是随着两个羧基距离的增大而相应地减弱。另一方面，二元羧酸的一个羧基发生电离后，由于场效应的影响，使第二个羧基很难再发生电离，即第二个羧基上的活泼氢难于离去。此外，第二步电离所生成的产物就是带两个负电荷的离子，存在两个负电荷之间得相互排斥作用，不稳定，难于生成。二元羧酸得都较乙酸得要大。【典例01】（2023上·广东汕头·高二统考期末）某有机物空间填充模型为，3种原子的原子序数均小于10。关于该有机物的说法正确的是A．含有两个官能团 B．能与溴水发生加成反应C．能与碳酸钠反应生成CO2 D．难溶于水【答案】C【分析】空间填充模型，3种原子的原子序数均小于10，则该有机物为；【解析】A．有机物为，含有羧基1种官能团，A项错误；B．不能与溴水发生反应，B项错误；C．可以和碳酸钠反应生成二氧化碳，C项正确；D．为乙酸，易溶于水，D项错误；答案选C。【典例02】（2022下·北京·高二北京交通大学附属中学校考期中）下列图示实验能达成相应目的的是A．除去苯中少量苯酚B．若A为醋酸，B为石灰石，C为苯酚钠溶液，验证醋酸、苯酚、碳酸酸性的强弱C．检验乙醇消去反应产物中的乙烯D．鉴别溴乙烷和苯A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．除去苯中少量苯酚应该加入氢氧化钠后静置分液，故A错误；B．醋酸有挥发性，有醋酸进入C中对碳酸和苯酚酸性强弱的判定有干扰，故B错误；C．浓硫酸和乙醇共热生成乙烯中有少量二氧化硫和乙醇，二者也能使酸性高猛酸钾褪色，应添加一个除去二氧化硫和乙醇的装置，比如盛有NaOH溶液的装置，故C错误；D．溴乙烷和苯，均不与水互溶，溴乙烷的密度大于水，加入水分层后下层油状；苯的密度小于水，加入水分层后上层油状，可以用水区分溴乙烷和苯，故D正确；故答案为：D。1．（2023上·云南曲靖·高二宣威市第六中学校考阶段练习）乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多，如图：下列说法不正确的是A．反应③的方程式为：CH2=CH2+CH3COOHCH3COOCH2CH3B．反应①中的浓H2SO4起到催化剂和吸水剂的作用C．乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别D．与乙酸乙酯互为同分异构体的羧酸化合物有4种【答案】D【解析】A．反应③为加成反应，反应③的方程式为：CH2=CH2+CH3COOHCH3COOCH2CH3，故A正确；B．反应①为乙酸与乙醇在浓硫酸作用下的酯化反应，浓H2SO4起到催化剂和吸水剂的作用，故B正确；C．乙醇易溶于水、可用碳酸钠溶液互溶，乙酸可与碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯不溶于水、加入碳酸钠溶液出现分层现象，则三者可用碳酸钠溶液鉴别，故C正确；D．与乙酸乙酯互为同分异构体的羧酸化合物可为CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，共2种，故D不正确；故选D。2．（2023上·江苏连云港·高二统考学业考试）乙酸(CH3COOH)是生活中常见的一种有机物，下列有关乙酸的说法正确的是A．无色无味难溶于水B．可以使紫色石蕊试液变蓝C．能与金属钠反应生成氢气D．能与甲醇发生酯化反应生成甲酸乙酯【答案】C【解析】A．乙酸具有刺鼻的酸臭味，且易溶于水，故A错误；B．醋酸可以使紫色的石蕊试液变红色，故B错误；C．CH3COOH中含有羧基，能与金属钠反应生成氢气，故C正确；D．乙酸甲醇发生酯化反应生成乙酸甲酯，故D错误；故答案选C。3．（2023上·江苏无锡·高二江苏省太湖高级中学校考期中）室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A用分液漏斗向盛有Na2CO3固体的锥形瓶中滴加乙酸溶液，将产生的气体通入盛有苯酚钠溶液的试管中，观察现象探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱B向有机物A中加入银氨溶液，水浴加热有机物A是否属于醛类C向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸，用NaOH溶液收集乙酸乙酯，除去乙醇和乙酸制备少量乙酸乙酯D将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，产生的气体经水洗后，再通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色溴乙烷发生了消去反应A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．挥发的乙酸与苯酚钠反应，不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱，A错误；B．含醛基的有机物可发生银镜反应，但含有醛基的物质不一定是醛类，由实验操作和现象，不能证明有机物A为醛类，B错误；C．乙酸乙酯与NaOH溶液反应，应改为饱和碳酸钠溶液，C错误；D．溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，发生消去反应生成乙烯，水可除去挥发的醇，乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，方案与目的均合理，D正确；故答案为：D。4．（2023上·江苏·高二徐州市第七中学校考期中）下列实验操作或装置不能达到目的的是ABCD混合浓硫酸和乙醇制备溴苯并验证有HBr产生制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)检验乙醇和浓硫酸共热发生消去反应产物中的乙烯A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．混合浓硫酸和乙醇时，应将密度大的浓硫酸缓慢加入乙醇中，能达到目的，故A不选；B．溴单质易挥发，挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸，要验证反应生成的HBr，应先将气体通过四氯化碳，将挥发的溴单质除去，不能达到目的，故B选；C．乙酸、乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，能达实验目的，故C不选；D．氢氧化钠溶液吸收挥发的乙醇，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，可达实验目的，故D不选；故选B。5．（2023上·陕西安康·高二统考期中）掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列有关装置选择、操作、原理及现象描述等均正确的是A．用甲装置进行中和反应反应热的测定实验时，NaOH要缓慢倒入稀硫酸中B．用乙装置制备无水氯化镁，可以在HCl气流中蒸干，也可以直接在空气中蒸干C．用丙装置制备乙酸乙酯，右侧试管中出现分层，下层呈红色，上层为无色油状液体D．用丁装置测定未知醋酸溶液的浓度，锥形瓶应用待测液润洗【答案】C【解析】A．用甲装置进行中和反应反应热的测定实验时，为防止热量过多散失，NaOH要快速倒入稀硫酸中，A错误；B．用乙装置制备无水氯化镁，不能直接在空气中蒸干，否则会导致氯化镁水解，B错误；C．用丙装置制备乙酸乙酯，由于乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，且密度小于，故右侧试管中出现分层，下层呈红色，上层为无色油状液体，C正确；D．用丁装置测定未知醋酸溶液的浓度，锥形瓶不能用待测液润洗，否则会导致测定结果偏大，D错误；故选C。6．（2023上·河北石家庄·高二石家庄二中开学考试）具有一个醇羟基的有机物A与7g乙酸在一定条件下反应后生成10.2g的乙酸某酯，经分析还有1g乙酸剩余，则A的结构简式可能是A． B．C． D．【答案】B【解析】根据反应得到：解得M(R)=43，为，所以B正确；故选B。7．（2023上·上海松江·高二上海市松江二中校考阶段练习）阿魏酸结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂可以加热，检验其官能团。下列试剂、现象、结论中都正确的是选项试剂现象结论氯化铁溶液溶液变紫色它含有酚羟基银氨溶液产生银镜它含有醛基碳酸氢钠溶液产生气泡它含有羧基或酚羟基溴水溶液褪色它含有碳碳双键A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A．加入氯化铁，溶液变为紫色，说明含酚羟基，A正确；B．结构中无醛基，不能发生银镜反应，B错误；C．含有羧基，可与碳酸氢钠溶液反应生成气体，酚羟基不能与碳酸氢钠溶液反应，C错误；D．该有机物属于酚类，与溴发生取代反应，也能使溴水褪色，D错误；故答案为：A。8．（2024上·云南大理·高二统考期末）柑橘类水果中含有柠檬酸，其结构简式如图所示，下列有关说法错误的是A．分子式是 B．可以发生取代反应、加聚反应、酯化反应C．能与反应生成 D．该有机物最多可消耗【答案】B【解析】A．根据物质分子结构简式可知其分子式是，A正确；B．该物质分子中含有羟基、羧基，能够发生取代反应和酯化反应，但分子结构中无不饱和的碳碳双键，因此不能发生加聚反应，B错误；C．该物质分子中含有羟基和羧基，能够与反应放出，C正确；D．该物质分子中含有3个羧基，根据中和反应转化关系，故该有机物最多可消耗,反应产生含3个结构的微粒，D正确；故选B。9．（2021上·北京海淀·高二首都师范大学附属中学校考期末）下列操作中正确的是A．将医用酒精变为无水乙醇：加入金属Na后，蒸馏B．除去溴苯中的少量溴：加入NaOH溶液，振荡、静置分层后除去水层C．除去苯甲酸中的氯化钠和泥沙：加热溶解、蒸发至出现大量固体后趁热过滤D．提取溶解在水中的少量碘：加入苯，振荡、静置分层后，取出下层液体，再分离【答案】B【解析】A．乙醇和水都能和Na反应，将医用酒精变为无水乙醇，应加CaO后蒸馏，故A错误；B．溴与NaOH反应后，与溴苯分层，然后分液可分离，故B正确；C．苯甲酸的溶解度随温度变化较大，加热溶解、趁热过滤可除去不溶杂质泥沙，氯化钠残留在母液中，冷却可得到苯甲酸晶体，故C错误；D．苯的密度比水小，提取溶解在水中的少量碘：加入苯，振荡、静置分层后，取出上层萃取了碘的苯，再分离，故D错误；故选：B。10．（2024上·云南昆明·高二昆明八中校考期末）乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应原理为有关数据如下表：有机物相对分子质量密度/()沸点/℃水中溶解性异戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸异戊酯1300.8670142难溶实验步骤：向如图所示的仪器A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。缓慢加热A，回流50min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。分离出的产物加入少量无水固体，静置片刻，过滤除去固体，进行蒸馏纯化，收集140~143℃馏分，得到乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题：(1)仪器B的名称是，碎瓷片的作用是。(2)洗涤操作中，第一次水洗的目的是，第二次水洗的目的是。(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后粗产品应从分液漏斗的(填“上”或“下”)口分离出。(4)实验中加入少量无水的目的是。(5)实验中加入过量乙酸的目的是。(6)乙酸异戊酯的产率是。在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏(填“高”或“低”)。【答案】(1)球形冷凝管防暴沸(2)除去大部分的乙酸、硫酸洗掉碳酸氢钠溶液(3)上(4)干燥产品(5)提高异戊醇的转化率(6)60%高【分析】在装置A中加入反应混合物和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，利用冷凝管冷凝回流50分钟，反应液冷至室温后，倒入分液漏斗中，先用少量水洗掉大部分硫酸和醋酸，再用水洗涤碳酸氢钠溶液，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体作干燥剂，静置片刻，过滤除去硫酸镁固体，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯。【解析】（1）仪器B的名称是球形冷凝管，碎瓷片的作用是防暴沸。（2）因为乙酸和浓硫酸都易溶于水，洗涤操作中，第一次水洗的目的是除去大部分的乙酸、硫酸，第二次水洗之前使用碳酸氢钠溶液洗涤，故这次的目的是洗掉碳酸氢钠溶液。（3）乙酸异戊酯的密度小于水的密度，分液时在上层，在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后粗产品应从分液漏斗的上口分离出。（4）无水MgSO4可以吸收水分，起到干燥的作用，实验中加入少量无水的目的是干燥。（5）实验中加入过量乙酸的目的是增加乙酸浓度，促进反应正向进行，提高异戊醇的转化率。（6）乙酸的物质的量为6.0g÷60g/mol=0.1mol，异戊醇的物质的量为4.4g÷88g/mol=0.05mol，根据反应原理可知，乙酸和异戊醇是按照1：1进行反应，所以乙酸过量，生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算，即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯；实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为3.9g÷130g/mol=0.03mol，所以实验中乙酸异戊酯的产率为；在蒸馏操作中，乙酸异戊酯的沸点为142℃，异戊醇的沸点为131℃，在进行蒸馏操作时，若从130℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏高，会收集到少量未反应的异戊醇。11．（2023上·湖北十堰·高二校联考阶段练习）乙酸乙酯是常用的化工原料和有机溶剂，某化学兴趣小组在实验室制取乙酸乙酯并进行提纯。已知：可与乙醇形成难溶物(一)制备过程在A试管中加入()无水乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和()冰醋酸，再加入几片碎瓷片。如下图连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到B中饱和溶液的液面上。(1)该实验制备乙酸乙酯的原理是(用化学方程式表示)；(2)加入几片碎瓷片的作用是；(3)饱和碳酸钠溶液的作用是溶解乙醇、中和乙酸和；(4)若预先向饱和溶液中加入2滴酚酞溶液，实验过程中红色的液面上逐渐出现一层无色液体。实验结束后，振荡B试管，静置，观察到有气泡放出，静置后分层，上下两层均为无色透明液体。分析溶液红色褪去的主要原因，实验小组提出如下假设，并设计实验验证。假设一：碳酸钠与挥发出的乙酸反应。假设二：酚酞由水层转移到有机层实验实验操作实验现象1用胶头滴管吸取少许上层液体于试管中，加入几滴氢氧化钠溶液，振荡溶液变红2将吸有酚酞溶液的长胶头滴管穿过有机层向无色的水层中滴加酚酞溶液溶液变红由实验1、2的现象可以得出结论(填“假设一正确”，“假设二正确”或“假设一、二均正确”)(二)提纯过程将B试管中的混合液转入分液漏斗中，振荡，静置分层后分去水层，有机层依次用饱和食盐水、饱和氯化钙溶液和蒸馏水洗涤。再将有机层用适量的无水硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸乙酯滤入如图所示装置中，蒸馏，收集73~78℃馏分。(5)仪器C的名称是；(6)饱和氯化钙溶液的作用是；(7)共收集到乙酸乙酯3.3g，则本实验的产率是(产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)。【答案】(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(2)防止液体爆沸(3)降低乙酸乙酯在水中的溶解度，利于酯的析出分层(4)假设二正确(5)蒸馏烧瓶(6)除去未被饱和碳酸钠溶液溶解的乙醇(7)37.5%【分析】由题目信息知，利用乙酸和乙醇发生酯化反应制备乙酸乙酯，加入物料后用酒精灯小心加热，产生的蒸气（含乙酸乙酯）经导管通到饱和溶液的液面上，冷却至室温，将B试管中的混合液转入分液漏斗中，振荡，静置分层后分去水层，有机层经洗涤、干燥、过滤、蒸馏纯化即可得乙酸乙酯。【解析】（1）乙酸和乙醇在浓硫酸催化加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；（2）加入几片碎瓷片的作用是防止液体爆沸；（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用有：中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度、提高水溶液的密度以加速乙酸乙酯与水溶液的分层；（4）上层液体为有机层，其中主要含乙酸乙酯，用胶头滴管吸取少许上层液体于试管中，加入几滴氢氧化钠溶液，振荡，溶液变红，说明有机层中含酚酞；将吸有酚酞溶液的长胶头滴管穿过有机层向无色的水层中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明下层的水溶液中含有碱性的碳酸钠，综上分析可知，溶液红色褪去的主要原因是假设二：酚酞由水层转移到有机层；（5）仪器C的名称是蒸馏烧瓶；（6）已知：可与乙醇形成难溶物；故饱和氯化钙溶液的作用是除去未被饱和碳酸钠溶液溶解的乙醇；（7）无水乙醇与冰醋酸反应，由于冰醋酸少量，理论生成的乙酸乙酯为0.1mol，对应的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g，蒸馏共收集到乙酸乙酯3.3g，则本实验的产率为。1．（2024·浙江·统考高考真题）下列实验装置使用不正确的是A．图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气B．图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液C．图③装置用于测定中和反应的反应热D．图④装置用于制备乙酸乙酯【答案】A【解析】A．图①装置没有加热装置，不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，A错误；B．利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液，装置和操作正确，B正确；C．图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热保温效果好，C正确；D．图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不伸入液面下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯，D正确；答案选A。2．（2023·湖北·统考高考真题）实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃)，实验中利用环己烷水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃)，其反应原理：下列说法错误的是A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．反应时水浴温度需严格控制在69℃C．接收瓶中会出现分层现象 D．根据带出水的体积可估算反应进度【答案】B【解析】A．由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，A正确；B．反应产品的沸点为142℃，环己烷的沸点是81℃，环己烷水的共沸体系的沸点为69℃，可以温度可以控制在69℃～81℃之间，不需要严格控制在69℃，B错误；C．接收瓶中接收的是环己烷水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象，C正确；D．根据投料量，可估计生成水的体积，所以可根据带出水的体积估算反应进度，D正确；故选B。3．（2022·福建·统考高考真题）络塞维是中药玫瑰红景天中含有的一种天然产物，分子结构见下图。关于该化合物下列说法正确的是A．不能发生消去反应 B．能与醋酸发生酯化反应C．所有原子都处于同一平面 D．络塞维最多能与反应【答案】B【解析】A．该化合物的分子中，与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可发生消去反应，A错误；B．该化合物含有羟基，可与醋酸发生酯化反应，B正确；C．该化合物的结构中含有饱和碳原子，不可能所有原子处于同一平面上，C错误；D．络塞维最多能与反应，其中苯环消耗3molH2，碳碳双键消耗1molH2，D错误；故选B。4．（2022·海南·统考高考真题）化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是A．使用含氟牙膏能预防龋齿 B．小苏打的主要成分是C．可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D．使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值【答案】B【解析】A．人体缺氟会导致龋齿，因此使用含氟牙膏可预防龋齿，A正确；B．小苏打的主要成分是NaHCO3，B错误；C．食醋的主要成分为CH3COOH，可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水，因此食醋可除去水垢中的碳酸钙，C正确；D．食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要，所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分，不应降低食品本身营养价值，D正确；答案选B。5．（2021·全国·高考真题）下列叙述正确的是A．甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应B．用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇C．烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少D．戊二烯与环戊烷互为同分异构