Question

【題目】乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。

(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的化學(xué)方程式____________。

(2)乙醇、乙酸和濃硫酸的加入順序是___________。

(3)為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用,某同學(xué)利用上圖所示裝置進(jìn)行了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始先用酒精燈微熱3min,再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管II再測(cè)有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	試管I中的試劑	試管II中的試劑	測(cè)得有機(jī)層的厚度/cm
A	2mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mo/L濃硫酸		5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸	飽和碳酸鈉溶液	0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸		1.2

①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照,證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是_____mL和_____mol/L。

②分析實(shí)驗(yàn)_______(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))的數(shù)據(jù),可以推測(cè)出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是___________。

(4)飽和碳酸鈉溶液的作用是溶解沒有反應(yīng)的乙醇,除去沒有反應(yīng)的乙酸和降低乙酸乙酯的溶解度。如何檢驗(yàn)酯層中沒有乙酸____________。

(5)加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，一個(gè)可能的原因是_______________。

(6)分離碳酸鈉溶液和乙酸乙酯的方法是_________，操作過程為__________。

Answer 1

【答案】 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 乙醇—濃硫酸—乙酸 6 6 AC 濃硫酸吸收酯化反應(yīng)生成的水，降低了生成物的濃度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng) 用玻璃棒蘸取少量酯層液體，點(diǎn)在濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙上，試紙不變紅色。說明酯層沒有乙酸 溫度過高，增大了乙醇和乙酸揮發(fā)，未經(jīng)反應(yīng)就脫離了反應(yīng)體系(或溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)率降低) 分液 待反應(yīng)結(jié)束后，將直立試管中的液體全部導(dǎo)入分液漏斗中，充分振蕩后靜置。打開分液漏斗活塞，下層液體由頸流入燒杯中；C層液體由上口倒入另一個(gè)燒杯中

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室利用乙酸和乙醇在濃硫酸作催化劑和吸水劑的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，化學(xué)方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。

（2）濃硫酸溶于水放出大量的熱，乙醇中含有少量水，為防止?jié)饬蛩崛芙鈺r(shí)放出大量的熱導(dǎo)致液體飛濺，則應(yīng)將濃硫酸加入到乙醇中，所以可以先在大試管中注入乙醇，再緩緩加入濃硫酸。為減少乙酸的揮發(fā)，可待大試管中溶液冷卻后，再緩緩加入乙酸，再振蕩試管使之混合均勻。所以加藥品的順序?yàn)橐掖肌獫饬蛩帷�乙酸�?/span>

（3）①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照，證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用，則實(shí)驗(yàn)C、D中c(H+)應(yīng)相同，即鹽酸的濃度應(yīng)為6mol/L。實(shí)驗(yàn)C中加有3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸，實(shí)驗(yàn)D中加有3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸，要保證溶液體積一致,才能保證乙醇、乙酸的濃度不變，所以D中應(yīng)加入6mL鹽酸。故答案為：6，6。

②對(duì)照實(shí)驗(yàn)A和C可知：試管Ⅰ中試劑實(shí)驗(yàn)A中使用1mL18mol/L的濃硫酸，生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多，說明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

故答案為：AC。

（4）可以利用乙酸的酸性來檢驗(yàn)酯層中是否含有乙酸。具體方案為：用玻璃棒蘸取少量酯層液體，點(diǎn)在濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙上，試紙不變紅色，說明酯層沒有乙酸。

（5）實(shí)驗(yàn)中溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能原因是溫度過高，增大了乙醇和乙酸揮發(fā)，未經(jīng)反應(yīng)就脫離了反應(yīng)體系(或溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)率降低)。

（6）飽和碳酸鈉的作用之一是降低乙酸乙酯的溶解，所以碳酸鈉溶液與乙酸乙酯不相溶，溶液分層，故可采用分液的方法將其分離。具體操作過程為：待反應(yīng)結(jié)束后，將直立試管中的液體全部導(dǎo)入分液漏斗中，充分振蕩后靜置。打開分液漏斗活塞，下層液體由頸流入燒杯中；C層液體由上口倒入另一個(gè)燒杯中。