Question

【題目】乙酸乙酯是應(yīng)用非常廣泛的有機溶劑，主要用于涂料、油墨、粘合劑、膠片、醫(yī)藥、化工、電子、化妝品及食品行業(yè)等。實驗室可用乙酸與乙醇反應(yīng)制備乙酸乙酯。

(1)為判斷乙酸乙酯中與乙基(-CH2CH3)相連的氧原子的來源，請沒計一種可進行判別的方案__________。(無需給出實驗裝置實驗步驟，只需給出設(shè)計思想)。

(2)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)利用下圖所示裝置進行以下四個實驗，實驗結(jié)束后充分振蕩試管II再測有機層的厚度，實驗記錄如下：

編號	試管I中的試劑	有機層厚度/cm
A	3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol/L濃硫酸	3.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸	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試管II中試劑的名稱為_______，其作用是__________。

②分析比較實驗_____(填實驗編號)的數(shù)據(jù)，可推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

③分析比較實驗C、D，證明對酯化反應(yīng)具有催化作用的是H+。實驗D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是_______mL和_____mol/L。

(3)現(xiàn)代化工生產(chǎn)探索以CH3CHO為原料，用(CH3CH2O)3Al作催化劑，合成乙酸乙酯：2CH3CHOCH3COOCH2CH3

在實驗室中進行該實驗時，不同條件下的實驗結(jié)果如下表所示：

實驗序號	催化劑用量/g	反應(yīng)溫度/℃	反應(yīng)時間/h	副產(chǎn)物/%	選擇性/%	轉(zhuǎn)化率/%
1	0.368	6.5-2	52	0.35	99.9	99.6
2	0.278	10-0.5	52	0.12	99.81	95.39
3	0.368	6.5-2	12	0.1	99.8	99.7
4	0.368	10-0.5	52	0.8	99.5	97.3

（注）選擇性：轉(zhuǎn)化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3的百分比。

下列說法正確的是_______(填編號)。

A.用乙醛合成乙酸乙酯，可減少“工業(yè)三廢”的排放

B.溫度越高反應(yīng)速率越快，乙醛的轉(zhuǎn)化率越高

C.用乙醛合成乙酸乙酯的反應(yīng)時間控制在12h為宜

D.催化劑用量不會影響合成反應(yīng)的選擇性轉(zhuǎn)化率

E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化劑

Answer 1

【答案】 用含18O的乙醇與乙酸反應(yīng)，檢驗18O出現(xiàn)在水中還是出現(xiàn)在乙酸乙酯中 飽和碳酸鈉溶液 降低酯的溶解度，除去未反應(yīng)的乙酸和乙醇 A 6 6 ACE

【解析】(1)判斷乙酸乙酯中與乙基(-CH2CH3)相連的氧原子的來源，設(shè)計方案為：用含18O的乙醇與乙酸反應(yīng)，檢驗18O出現(xiàn)在水中還是出現(xiàn)在乙酸乙酯中；(2) ①試管II中試劑的名稱為飽和碳酸鈉溶液，其作用是降低酯的溶解度，除去未反應(yīng)的乙酸和乙醇；②②對照實驗A和B可知：試管Ⅰ中試劑實驗A比實驗B多1mL18mol·L-1 濃硫酸，但是試管Ⅱ中試劑中測得有機層乙酸乙酯的厚度，實驗A為3.0cm，而實驗B只有0.1cm，故答案為：A；③本題是研究實驗D與實驗C相對照，證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用的條件，題中采用了一個變量，實驗C3mol/L H2SO4，實驗D鹽酸，所以達到實驗?zāi)康�，實驗D與實驗C中H+的濃度一樣，實驗C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol/L H2SO4，實驗D3mL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，鹽酸體積為6mL，實驗D與實驗C中H+的濃度一樣，所以鹽酸的濃度為6mol/L；(3) A.用乙醛合成乙酸乙酯，可減少乙醛的排放，則減少“工業(yè)三廢”的排放，選項A正確；B.溫度越高反應(yīng)速率越快，但乙醛易揮發(fā)溫度太高不利于轉(zhuǎn)化率的提高，選項B錯誤；C.由表中數(shù)據(jù)可知用乙醛合成乙酸乙酯的反應(yīng)時間控制在12h為宜，此條件下選擇性和轉(zhuǎn)化率都很高，選項C正確；D.催化劑用量會影響合成反應(yīng)的選擇性轉(zhuǎn)化率，選項D錯誤；E.由表中數(shù)據(jù)可知，(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化劑，選項E正確。答案選ACE。