❶ 制取乙酸乙酯实验
乙酸乙酯的制备 一、 实验目的1. 掌握乙酸乙酯的制备原理及方法,掌握可逆反应提高产率的措施。2. 掌握分馏的原理及分馏柱的作用。3. 进一步练习并熟练掌握液体产品的纯化方法。 二、 实验原理乙酸乙酯的合成方法很多,例如:可由乙酸或其衍生物与乙醇反应制取,也可由乙酸钠与卤乙烷反应来合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。常用浓硫酸、氯化氢、对甲苯磺酸或强酸性阳离子交换树脂等作催化剂。若用浓硫酸作催化剂,其用量是醇的0.3%即可。其反应为:酯化反应为可逆反应,提高产率的措施为:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸点与乙醇接近,为了能蒸出生成的酯和水,又尽量使乙醇少蒸出来,本实验采用了较长的分馏柱进行分馏。 三、 药品及物理常数药品名称分子量(mol wt)用量(ml、g、mol)熔点(℃)沸点(℃)比重(d420)水溶解度(g/100ml)冰醋酸60.058ml(0.14mol)16.71181.049易溶于水95%乙醇46.0714ml(0.23mol) 78.40.7893易溶于水乙酸乙酯88.12 77.10.9005微溶于水浓硫酸 5ml 1.84易溶于水 其它药品饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钙溶液、无水碳酸钾 四、 实验装置图 五、 实验流程图 六、 实验步骤在100ml三颈瓶中,加入4ml乙醇,摇动下慢慢加入5ml浓硫酸,使其混合均匀,并加入几粒沸石。三颈瓶一侧口插入温度计,另一侧口插入滴液漏斗,漏斗末端应浸入液面以下,中间口安一长的刺形分馏柱(整个装置如上图)。仪器装好后,在滴液漏斗内加入10ml乙醇和8ml冰醋酸,混合均匀,先向瓶内滴入约2ml的混合液,然后,将三颈瓶在石棉网上小火加热到110-120℃左右,这时蒸馏管口应有液体流出,再自滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液,控制滴加速度和馏出速度大致相等,并维持反应温度在110-125℃之间,滴加完毕后,继续加热10分钟,直至温度升高到130℃不再有馏出液为止。馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸等,在摇动下,慢慢向粗产品中加入饱和的碳酸钠溶液(约6ml)至无二氧化碳气体放出,酯层用PH试纸检验呈中性。移入分液漏斗中,充分振摇(注意及时放气!)后静置,分去下层水相。酯层用10ml饱和食盐水洗涤后,再每次用10ml饱和氯化钙溶液洗涤两次,弃去下层水相,酯层自漏斗上口倒入干燥的锥形瓶中,用无水碳酸钾干燥。将干燥好的粗乙酸乙酯小心倾入60ml的梨形蒸馏瓶中(不要让干燥剂进入瓶中),加入沸石后在水浴上进行蒸馏,收集73-80℃的馏分。产品5-8g。七、 操作要点及说明1、本实验一方面加入过量乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出产物,促进平衡向生成酯的方向移动。乙酸乙酯和水、乙醇形成二元或三元共沸混合物,共沸点都比原料的沸点低,故可在反应过程中不断将其蒸出。这些共沸物的组成和沸点如下:共沸物组成 共沸点(1)乙酸乙酯91.9%,水8.1% 70.4℃(2)乙酸乙酯69.0%,乙醇31.0% 71.8℃(3)乙酸乙酯82.6%,乙醇8.4%,水9.0% 70.2℃最低共沸物是三元共沸物,其共沸点为70.2℃,二元共沸物的共沸点为70.4℃和71.8℃,三者很接近。蒸出来的可能是二元组成和三元组成的混合物。加过量48%的乙醇,一方面使乙酸转化率提高,另一方面可使产物乙酸乙酯大部分蒸出或全部蒸出反应体系,进一步促进乙酸的转化,即在保证产物以共沸物蒸出时,反应瓶中,仍然是乙醇过量。2、本实验的关键问题是控制酯化反应的温度和滴加速度。控制反应温度在120℃左右。温度过低,酯化反应不完全;温度过高(>140℃),易发生醇脱水和氧化等副反应:故要严格控制反应温度。要正确控制滴加速度,滴加速度过快,会使大量乙醇来不及发生反应而被蒸出,同时也造成反应混合物温度下降,导致反应速度减慢,从而影响产率;滴加速度过慢,又会浪费时间,影响实验进程。3、用饱和氯化溶液洗涤之前,要用饱和氯化钠溶液洗涤,不可用水代替饱和氯化钠溶液。粗制乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液洗涤之后,酯层中残留少量碳酸钠,若立即用饱和氯化钙溶液洗涤会生成不溶性碳酸钙,往往呈絮状物存在于溶液中,使分液漏斗堵塞,所以在用饱和氯化钙溶液洗涤之前,必须用饱和氯化钠溶液洗涤,以便除去残留的碳酸钠。乙酸乙酯在水中的溶解度较大,15℃时100g水中能溶解8.5g,若用水洗涤,必然会有一定量的酯溶解在水中而造成损失。此外,乙酸乙酯的相对密度(0.9005)与水接近,在水洗后很难立即分层。因此,用水洗涤是不可取的。饱和氯化钠溶液既具有不的性质,又具有盐的性质,一方面它能溶解碳酸钠,从而将其双酯中除去;另一方面它对有机物起盐析作用,使乙酸乙酯在水中的溶解度大降低。除此之外,饱和氯化钠溶液的相对密度较大,在洗涤之后,静置便可分离。因此,用饱和氯化钠溶液洗涤既可减少酯的损失,又可缩短洗涤时间。4、注意事项(1) 加料滴管和温度计必须插入反应混合液中,加料滴管的下端离瓶底约5mm为宜。(2) 加浓硫酸时,必须慢慢加入并充分振荡烧瓶,使其与乙醇均匀混合,以免在加热时因局部酸过浓引起有机物碳化等副反应。(3) 反应瓶里的反应温度可用滴加速度来控制。温度接近125℃,适当滴加快点;温度落到接近110℃,可滴加慢点;落到110℃停止滴加;待温度升到110℃以上时,再滴加。(4) 本实验酯的干燥用无水碳酸钾,通常只少干燥半个小时以上,最好放置过夜。但在本实验中,为了节省时间,可放置10分钟左右。由于干燥不完全,可能前馏分多些 装置图粘贴不了
❷ 乙酸乙酯是重要的化工原料.实验室制备乙酸乙酯的装置如图1所示.有关数据及副反应:乙酸乙醇乙酸乙酯C2H
(1)液体加热要加碎瓷片,引入汽化中心,可防止溶液暴沸;加入过量乙醇,使平衡正向移动,提高醋酸的转化率,
故答案为:防止暴沸;提高CH3COOH的转化率;
(2)①分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后取上层得乙酸乙酯.分液操作用到的仪器为分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
②乙醇与无水氯化钙反应生成CaCl2?4C2H5OH络合物,因此无水氯化钙可以吸收乙醇;乙酸乙酯在碱性条件下可发生水解,因此吸水不能用碱性干燥剂,氢氧化钠、碱石灰、氧化钙均为碱性物质,因此不选,可选无水硫酸钠吸收水,
故答案为:C2H5OH;C;
③温度计测定的是蒸汽的温度,水银球处于蒸馏烧瓶的支管口处,
故答案为:C;
(3)乙酸的质量m=1.05g?mL-3×4.0mL=4.2g,乙酸的物质的量为
4.2g |
60g/mol |
3.08g |
6.06g |
❸ (16分)Ⅰ.下图是实验室制备乙酸乙酯的装置图,填写下列空白。 (1)试管A中加入沸石的作用是:______
(16分,每空2分)
(1)防止暴沸 冷凝
(2)降低乙酸乙酯的溶解度 防止倒吸
(3)分液漏斗
(4)蒸馏烧瓶 冷凝管 下进上出
略
❹ 如图为实验室制取乙酸乙酯的装置图.试回答:(1)B中所盛试剂是______,其作用是______.伸入B中的导管
(1)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇内和乙酸、降低乙酸容乙酯的溶解度,产物便于分层;导管不能插入溶液中,防止饱和碳酸钠溶液吸入反应试管中,
故答案为:饱和Na2CO3溶液;除去乙酸乙酯中的少量乙酸和乙醇,有利于乙酸乙酯的分离;防止液体发生倒吸;
(2)乙酸乙酯密度小于饱和碳酸钠溶液,会浮在上层,乙酸乙酯为无色透明的油状液体具有果香气味;乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应也属于取代反应,
故答案为:果香;取代.
❺ (12分)下图是实验室制取乙酸乙酯的实验装置。请回答: (1)在M试管中加碎瓷片的作用是 &...
(1)防止暴沸。饱和碳酸钠溶液。降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层。防止倒吸。 ![]() (2)先加入乙醇,在缓慢加入浓硫酸,冷却后在加入乙酸。 (3)催化剂和吸水剂。 (4)上,分液漏斗。 (5)CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O (6)② ❻ 如图是实验室制乙酸乙酯的装置.(1)装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上方.不能插入溶液
(1)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而容易发生倒吸, ❼ 下图为制取乙酸乙酯的实验装置图。回答下列问题: 揭示实验原理乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可
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