Question

【題目】某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要步驟如下：①在大試管A中配制反應(yīng)混合液；②按圖甲所示連接好裝置(裝置氣密性良好)，用小火均勻加熱大試管A 5～10 min；③待試管B收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤去導(dǎo)管并用力振蕩，然后靜置，待分層；④分離出乙酸乙酯層，洗滌、干燥。

已知：乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)，生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH；無(wú)水硫酸鈉易吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物。

有關(guān)試劑的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g·cm－3
乙醇	－117.3	78.5	0.789
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.90
濃硫酸(98%)		338.0	1.84

(1)配制反應(yīng)混合液的主要操作步驟為_______________________(不必指出液體體積)；制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式為________________。

(2)上述實(shí)驗(yàn)中飽和Na2CO3溶液的作用是________(填字母)。

A．中和乙酸和乙醇

B．中和乙酸并吸收部分乙醇

C．減小乙酸乙酯的溶解度，有利于其分層析出

D．加速乙酸乙酯的生成，提高其產(chǎn)率

(3)步驟②中需要小火均勻加熱，其主要原因之一是溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，另一個(gè)原因是________________________________________________________。

(4)寫出步驟③中觀察到的現(xiàn)象___________________________。

(5)分離出乙酸乙酯層后，一般用飽和CaCl2溶液洗滌。通過(guò)洗滌可除去的雜質(zhì)是________(填名稱)；干燥乙酸乙酯可選用的干燥劑為________(填字母)。

A．P2O5 B．無(wú)水硫酸鈉

C．堿石灰 D．NaOH固體

(6)某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)了圖乙所示的制取乙酸乙酯的裝置(圖中鐵架臺(tái)、鐵夾、加熱裝置均已略去)，與圖甲裝置相比，圖乙裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有________(填字母)。

a．增加了溫度計(jì)，有利于控制反應(yīng)溫度

b．增加了分液漏斗，能隨時(shí)補(bǔ)充反應(yīng)混合液，減少反應(yīng)物蒸發(fā)

c．增加了冷凝裝置，有利于收集產(chǎn)物

d．反應(yīng)容器容積大，容納反應(yīng)物的量多

Answer 1

【答案】 在大試管中加入乙醇，再分別緩緩加入乙酸和濃硫酸，邊加邊振蕩試管使之混合均勻(只要不先加入濃硫酸均可) CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O BC 反應(yīng)物中乙醇、乙酸的沸點(diǎn)較低，若用大火加熱，大量反應(yīng)物會(huì)隨產(chǎn)物蒸發(fā)而損失 試管B中的液體分成上下兩層，上層油狀液體無(wú)色，并可聞到水果香味，下層液體開始呈紅色，振蕩后變淺 乙醇 B abc

【解析】試題分析：(1)配制乙醇、濃硫酸、乙酸混合液時(shí)，濃度大的液體加入濃度小的液體中．乙酸、乙醇在濃硫酸作用下生成乙酸乙酯。

　　(2)飽和碳酸鈉溶液的作用主要有3個(gè)：①使混入乙酸乙酯中的乙酸與Na2CO3反應(yīng)；②使混入的乙醇溶解．③使乙酸乙酯的溶解度減小；

　　(3)由題中給出的各物質(zhì)的主要物理性質(zhì)，根據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)分析小火均勻加熱的原因．

　　(4)在步驟③中的主要現(xiàn)象是：試管B中的液體分成上下兩層，上層油狀液體無(wú)色(可以聞到水果香味)，下層液體(淺)紅色，振蕩后下層液體的紅色變淺．(5)乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)，生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH．③乙酸乙酯在酸性、堿性條件下都能水解；　　(6)對(duì)比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖結(jié)合乙酸乙酯制備過(guò)程中的各種條件控制，可以看出后者的三個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：①增加了溫度計(jì)；②增加了分液漏斗；③增加了水冷凝裝置．

解析：(1)配制乙醇、濃硫酸、乙酸混合液時(shí)，在大試管中加入乙醇，再分別緩緩加入乙酸和濃硫酸，邊加邊振蕩試管使之混合均勻(只要不先加入濃硫酸均可)．乙酸、乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯化學(xué)方程式為CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O；

(2)飽和碳酸鈉溶液的作用主要有3個(gè)：①使混入乙酸乙酯中的乙酸與Na2CO3反應(yīng)而除去，②使混入的乙醇溶解．③使乙酸乙酯的溶解度減小，減少其損耗及有利于它的分層和提純；

　　(3)由題中給出的各物質(zhì)的主要物理性質(zhì)，根據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸點(diǎn)都比較低，且與乙酸乙酯的沸點(diǎn)(77.5℃)比較接近，若用大火加熱，反應(yīng)物容易隨生成物(乙酸乙酯)一起蒸出來(lái)，導(dǎo)致原料的大量損失；

　　(4)在步驟③中的主要現(xiàn)象是：試管B中的液體分成上下兩層，上層油狀液體無(wú)色(可以聞到水果香味)，下層液體(淺)紅色，振蕩后下層液體的紅色變淺．(5) 乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)，生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH，加入飽和氯化鈣溶液，可以除去粗產(chǎn)品中的乙醇；乙酸乙酯在酸性、堿性條件下都能水解，干燥乙酸乙酯用無(wú)水硫酸鈉，故選B；　(6)對(duì)比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖結(jié)合乙酸乙酯制備過(guò)程中的各種條件控制，可以看出后者的三個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：①增加了溫度計(jì)，便于控制發(fā)生裝置中反應(yīng)液的溫度，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生；②增加了分液漏斗，有利于及時(shí)補(bǔ)充反應(yīng)混合液，以提高乙酸乙酯的產(chǎn)量；③增加了水冷凝裝置，有利于收集產(chǎn)物乙酸乙酯，故abc正確．