Question

【題目】某校學生小紅利用右下圖裝置合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶A 內(nèi)加入乙醇，濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝儀器B，加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。請回答下列問題：

（1）儀器B的名稱為_____，冷凝水的流入方向是_______________（填“a”或“b”）。

（2）在燒瓶中放入碎瓷片，其作用是___________________；如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記添加碎瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是___________（填字母）。

A.冷卻后補加 B.立即補加 C.不需補加 D.重新配料后加入

（3）反應(yīng)中加入過量乙醇，其目的是___________________。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實際用量多于此量，原因是______________；濃硫酸用量又不能過多，原因是________________________。

（4）如果將上述實驗步驟改為在蒸餾燒瓶內(nèi)先加入乙醇和濃硫酸，然后通過分液漏斗邊滴加乙酸，邊加熱蒸餾。這樣操作可以提高酯的產(chǎn)率，其原因是__________________________________。

（5）甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品提純。他們分別將粗產(chǎn)品與一定量NaOH溶液混合后，蒸餾收集76℃~78℃的產(chǎn)品(已知：乙醇的沸點78℃，乙酸的沸點117.9℃，乙酸乙酯的沸點77℃)。實驗結(jié)果：甲得到溶于水的液體X；乙得到難溶于水。但顯酸性的液體Y；則：①X主要含_________________________。②Y主要_________________________。__________________________。

（6）丙同學重新設(shè)計了提純粗產(chǎn)品的方案，流程如下：

由此回答下列問題：

①試劑a是：_______________ ，其作用是溶解乙醇、反應(yīng)消耗乙酸和____________________。

②分離方法[Ⅰ]是_____________，試劑b是___________，分離方法[Ⅱ]是_____________。

（7）用30g乙酸與46g乙醇反應(yīng)，產(chǎn)率為67%，則制得的乙酸乙酯的質(zhì)量為__________g（保留3位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 a 防止暴沸 A 增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率 濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率 濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低酯的產(chǎn)率 及時地蒸出生成物，有利于酯化反應(yīng)向生成酯的方向進行 乙醇 乙酸和乙酸乙酯 飽和磷酸鈉溶液 減少乙酸乙酯在水中的溶解 分液 硫酸 蒸餾 29.5g

【解析】(1)儀器B為球形冷凝管，冷凝水應(yīng)該下進上出，流入方向是a，故答案為：球形冷凝管；a；

(2)液體加熱要加沸石或碎瓷片，引入汽化中心，可防止溶液暴沸，如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片，應(yīng)該采取停止加熱，待溶液冷卻后重新添加碎瓷片，故答案為：防止暴沸；A；

(3)由于是可逆反應(yīng)，因此加入過量的乙醇增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率．由于濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率，因此實際用量多于此量；由于濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低酯的產(chǎn)率，所以濃硫酸用量又不能過多，故答案為；增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率；濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率；濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化，降低酯的產(chǎn)率；

(4)合成乙酸乙酯的酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，根據(jù)影響平衡移動的因素可知，及時地蒸出生成物，有利于酯化反應(yīng)向生成酯的方向進行，故答案為：及時地蒸出生成物，有利于酯化反應(yīng)向生成酯的方向進行；

(5)甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品提純。他們分別將粗產(chǎn)品與一定量NaOH溶液混合后，蒸餾收集76℃~78℃的產(chǎn)品(已知：乙醇的沸點78℃，乙酸的沸點117.9℃，乙酸乙酯的沸點77℃)。實驗結(jié)果：甲得到溶于水的液體X，說明X中主要含有乙醇；乙得到難溶于水，但顯酸性的液體Y，說明Y為乙酸和乙酸乙酯，故答案為：乙醇；乙酸和乙酸乙酯；

(6)①分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，加入試劑a為飽和碳酸鈉溶液，減少乙酸乙酯在水中的溶解，故答案為：飽和碳酸鈉溶液；減少乙酸乙酯在水中的溶解；

②實現(xiàn)酯與乙酸和乙醇的分離為操作I，則操作I為分液；乙酸鈉與乙醇分離，為操作II，因二者沸點不同，采取蒸餾法；然后C中乙酸鈉加試劑b為硫酸將乙酸鈉轉(zhuǎn)化成乙酸，再通過蒸餾將乙酸分離，即操作Ⅲ為蒸餾，故答案為：分液；硫酸；蒸餾；

(7)30g乙酸的物質(zhì)的量為=0.5mol，46g乙醇的物質(zhì)的量為=1mol，反應(yīng)的方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，由此可知乙醇過量，

則CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

1mol 1mol

0.5mol×67% n

n=0.5mol×67%=0.335mol，m(CH3COOCH2CH3)=0.335mol×88g/mol=29.5g，故答案為：29.5。