Question

【題目】實驗室制乙酸乙酯得主要裝置如圖中A所示，主要步驟①在a試管中按2：3：2的體積比配制濃硫酸、乙醇、乙酸的混合物；②按A圖連接裝置，使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到b試管所盛的飽和碳酸鈉溶液（加入幾滴酚酞試液）中；③小火加熱a試管中的混合液；④等b試管中收集到約2mL產(chǎn)物時停止加熱．撤下b試管并用力振蕩，然后靜置待其中液體分層；⑤分離出純凈的乙酸乙酯。

請回答下列問題：

（1）步驟①中，配制這一比例的混合液的正確操作是__；

（2）若實驗中用含18O的乙醇與乙酸作用，該反應(yīng)得化學(xué)方程式是：__；

（3）步驟③中，要用小火加熱，其原因是__；

（4）步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__；

（5）A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是__，步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是__；

（6）為充分利用反應(yīng)物，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計了圖中甲、乙兩個裝置（乙同學(xué)待反應(yīng)完畢冷卻后，再用飽和碳酸鈉溶液提取燒瓶中的產(chǎn)物），你認為合理的是__。

Answer 1

【答案】 在試管中加入3 mL乙醇，然后邊搖動邊加入2 mL濃硫酸和2 mL乙酸； CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O 防止溫度過高，乙酸乙醇揮發(fā)溢出 2CH3COOH+CO32﹣→2CH3COO﹣+H2O+CO2↑ 防止倒吸 分液漏斗 乙

【解析】

（1）制備乙酸乙酯過程中，濃硫酸起到催化劑和吸水劑的作用；乙酸乙酯的制備反應(yīng)是可逆反應(yīng)，為提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和提高產(chǎn)率，通常采取增大某反應(yīng)物的濃度或減小生產(chǎn)物的濃度的方法；（2）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，該反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應(yīng)；（3）乙酸、乙醇的沸點低，易揮發(fā)；（4）乙酸的酸性強于碳酸；（5）根據(jù)粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物中各自的性質(zhì)，選擇實驗方法和儀器進行解答；（6）根據(jù)圖中甲、乙兩個裝置的不同點和制取乙酸乙酯的反應(yīng)原理進行解答；

（1）乙酸乙酯的制備反應(yīng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，濃硫酸的作用為催化劑、吸水劑，吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動；因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)中加入過量的乙醇，平衡向正反應(yīng)方向移動，CH3COOH的轉(zhuǎn)化率增大；濃硫酸的密度比乙醇大，所以后加，溶于水放熱，須邊加邊搖放熱混合。步驟①中，配制這一比例的混合液的正確操作是：在試管中加入3 mL乙醇，然后邊搖動邊加入2 mL濃硫酸和2 mL乙酸；（2）實驗中用含18O的乙醇與乙酸作用，酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，該反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應(yīng)，所以乙酸脫羥基，乙醇脫氫離子，18O在產(chǎn)物乙酸乙酯中，故答案為：CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O；（3）乙醇沸點78.0℃、乙酸的沸點117.9℃，它們的沸點較低，為防止乙醇、乙酸揮發(fā)，應(yīng)小火加熱，否則易造成原料的損失，步驟③中，要用小火加熱，其原因是：防止溫度過高，乙酸乙醇揮發(fā)溢出；（4）步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出，那是生成了二氧化碳，因乙酸的酸性比碳酸強，所以乙酸能和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，故2CH3COOH+CO32﹣→2CH3COO﹣+H2O+CO2↑ ；（5）乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水而產(chǎn)生倒吸，分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，加入飽和碳酸鈉溶液，實現(xiàn)酯與乙酸和乙醇的分離，分離油層和水層采用分液的方法即可，所以用到的儀器為分液漏斗；（6）圖中甲、乙兩個裝置的不同點，乙裝置能將易揮發(fā)的反應(yīng)物乙酸和乙醇冷凝回流到反應(yīng)容器中，繼續(xù)反應(yīng)，而甲不可。