3.
乙酸正丁酯是医药合成的重要中间体,某同学在实验室中用乙酸和正丁醇来制取,实验操作如下:
Ⅰ\(\rm{.}\)将混合液\(\rm{(18.5 mL}\)正丁醇和\(\rm{13.4 mL}\)乙酸\(\rm{(}\)过量\(\rm{)}\),\(\rm{0.4 mL}\)浓硫酸\(\rm{)}\)置于仪器\(\rm{A}\)中并放入适量沸石\(\rm{(}\)见图\(\rm{I}\),沸石及加热装置等略去\(\rm{)}\),然后加热回流约\(\rm{20}\)分钟。
Ⅱ\(\rm{.}\)将反应后的溶液进行如下处理:\(\rm{①}\)用水洗涤,\(\rm{②}\)用试剂\(\rm{X}\)干燥,\(\rm{③}\)用\(\rm{10\% Na_{2}CO_{3}}\)溶液洗涤。
Ⅲ\(\rm{.}\)将所得到的乙酸正丁酯粗品转入蒸馏烧瓶中进行蒸馏,最后得到\(\rm{17.1 g}\)乙酸正丁酯。
图Ⅰ 图Ⅱ
部分实验数据如下表所示:
化合物 | 相对分子质量 | 密度\(\rm{/(g·mL^{-1})}\) | 沸点\(\rm{/℃}\) | 溶解度\(\rm{(g)/(100 g}\)水\(\rm{)}\) |
正丁醇 | \(\rm{74}\) | \(\rm{0.80}\) | \(\rm{118.0}\) | \(\rm{9}\) |
乙酸 | \(\rm{60}\) | \(\rm{1.045}\) | \(\rm{118.1}\) | 互溶 |
乙酸正丁酯 | \(\rm{1 1 6}\) | \(\rm{0.882}\) | \(\rm{126.1}\) | \(\rm{0.7}\) |
\(\rm{(1)}\)仪器\(\rm{A}\)的名称是___________;使用分水器\(\rm{(}\)实验中可分离出水\(\rm{)}\)能提高酯的产率,其
原因是______________________________________________
\(\rm{(2)}\)步骤Ⅱ中的操作顺序为_________________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\),用\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液洗涤的目的是____________________,试剂\(\rm{X}\)不能选用下列物质中的____________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)无水硫酸镁 \(\rm{b.}\)新制生石灰 \(\rm{c.}\)无水硫酸钠
\(\rm{(3)}\)步骤Ⅲ\(\rm{(}\)部分装置如图Ⅱ所示\(\rm{)}\)。
\(\rm{①}\)蒸馏过程中需要使用______冷凝管\(\rm{(}\)填直形、球形\(\rm{)}\),\(\rm{②}\)温度计水银球所处的位置不同,会影响馏出物的组成,当温度计水银球分别位于图Ⅱ中的________\(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”“\(\rm{b}\)”“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)点时会导致收集到的产品中混有较多的低沸点杂质。
\(\rm{(4)}\)该实验乙酸正丁酯的产率是_______。 \(\rm{(}\)计算结果保留\(\rm{2}\)位有效数字\(\rm{)}\)。