Question

12．如圖在試管甲中先加入2mL 95%的乙醇，并在搖動下緩緩加入2mL濃硫酸，充分搖勻，冷卻后再加入2克無水乙酸鈉，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬髮⒃嚬芄潭ㄔ阼F架臺上，在試管乙中加入5ml 飽和的碳酸鈉溶液，按圖連接好裝置，用酒精燈對試管甲小火加熱3～5min后，改用大火加熱，當(dāng)觀察到左試管中有明顯現(xiàn)象時停止實(shí)驗(yàn)．試回答：
（1）試管乙中觀察到的現(xiàn)象是液體分層，產(chǎn)生氣泡
（2）液體混合加熱時液體容積不能超過其容積的$\frac{1}{3}$，本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)開始時用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，同時又防止了反應(yīng)物未來得及反應(yīng)而揮發(fā)損失；（已知乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃；乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃；乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃）
（3）試管甲中加入濃硫酸的目的是催化劑、吸水劑
（4）該實(shí)驗(yàn)中長導(dǎo)管的作用是導(dǎo)氣、冷凝，其不宜伸入試管乙的溶液中，原因是防止加熱不充分而倒吸
（5）試管乙中飽和Na₂CO₃的作用是除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層析
（6）寫出試管甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2CH₃COONa+H₂SO₄+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$2CH₃COOC₂H₅+2H₂O+Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）試管乙飽和碳酸鈉溶液中，生成的乙酸乙酯在水溶液上層，試管中觀察到的現(xiàn)象是：溶液分層，在飽和碳酸鈉上層產(chǎn)生有特殊香味的無色液體；
（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)基本操作分析，液體混合加熱時液體容積不能超過其容積的三分之一，開始時用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，避免反應(yīng)物的揮發(fā)；
（3）濃硫酸的作用是利用酸性和醋酸鈉制乙酸，濃硫酸做酯化反應(yīng)的催化劑和吸水劑；
（4）加熱反應(yīng)過程中乙醇、乙酸乙揮發(fā)出，長導(dǎo)管起到冷凝作用，不宜伸入試管乙的溶液中是防止加熱不充分發(fā)生倒吸；
（5）實(shí)驗(yàn)室里用飽和碳酸鈉溶液冷卻乙酸乙酯的原因：一是利用碳酸鈉溶液中的水溶解乙醇（乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯），二是碳酸鈉能跟乙酸反應(yīng)吸收乙酸，便于聞到乙酸乙酯的香味，而乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液，這樣就可以獲得較為純凈的乙酸乙酯液體；
（6）裝置中發(fā)生的反應(yīng)是利用醋酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成醋酸和乙醇在濃硫酸催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯和水．

解答 解：（1）試管乙飽和碳酸鈉溶液中，生成的乙酸乙酯在水溶液上層，試管中觀察到的現(xiàn)象是：液體分層，在飽和碳酸鈉上層產(chǎn)生有特殊香味的無色液體，
故答案為：液體分層，產(chǎn)生氣泡；
（2）液體混合加熱時液體容積不能超過其容積的三分之一，開始時用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，避免為反應(yīng)的反應(yīng)物的揮發(fā)；
故答案為：$\frac{1}{3}$；加快反應(yīng)速率，同時又防止了反應(yīng)物未來得及反應(yīng)而揮發(fā)損失；
（3）用酸性和醋酸鈉制乙酸，濃硫酸有吸水性，促進(jìn)該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，濃硫酸能加快反應(yīng)速率，所以濃硫酸作酸、催化劑和吸水劑，
故答案為：催化劑、吸水劑；
（4）已知乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃；乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃；乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，加熱反應(yīng)過程中乙醇、乙酸乙揮發(fā)出，長導(dǎo)管起到冷凝作用，不宜伸入試管乙的溶液中是防止加熱不充分發(fā)生倒吸；
故答案為：導(dǎo)氣、冷凝；防止加熱不充分而倒吸；
（5）碳酸鈉溶液中的水溶解乙醇，能跟乙酸反應(yīng)吸收乙酸，便于聞到乙酸乙酯的香味，降低乙酸乙酯的溶解度，使乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液，便于分層，
故答案為：除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層析；
（6）裝置中發(fā)生的反應(yīng)是利用醋酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成醋酸和乙醇在濃硫酸催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃COONa+H₂SO₄+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$2CH₃COOC₂H₅+2H₂O+Na₂SO₄，
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$2CH₃COOC₂H₅+2H₂O+Na₂SO₄．

點(diǎn)評 本題考查乙酸乙酯的制備，題目難度中等，本題注意把握乙酸乙酯的制備原理和實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)習(xí)中注重實(shí)驗(yàn)評價能力的培養(yǎng)．