Question

16．某課外小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖所示．已知：
①無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂•6C₂H₅OH
②有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下表所示：

試劑	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸點(diǎn)/℃	34.7	78.5	118	77.1

請(qǐng)回答：
（1）若用同位素¹⁸O表示反應(yīng)產(chǎn)物是分子中的氧原子，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式（標(biāo)明¹⁸O在反應(yīng)物中的位置）：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O．
（2）分液漏斗A中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸，圓底燒瓶B中應(yīng)加入少量碎瓷片，目的為防止暴沸．
（3）球形干燥管C的作用為防止倒吸、冷凝．若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞，溶液呈紅色，反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是溶液分層，上層無(wú)色油體液體，下層溶液顏色變淺．
（4）從D中分離出乙酸乙酯的操作名稱(chēng)為分液；這樣得到乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，欲得到較純凈的乙酸乙酯，應(yīng)先加入無(wú)水氯化鈣，目的是分離出乙醇和水；最后進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，得到比較純凈的乙酸乙醇．

Answer 1

分析 （1）羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互結(jié)合生成水；
（2）分液漏斗A中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸，起催化和脫水的作用，得利反應(yīng)的正向進(jìn)行；液體加熱要加沸石或碎瓷片，防止暴沸；
（3）圓底燒瓶受熱不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸，同時(shí)起冷凝作用；
碳酸根水解，溶液呈堿性，反應(yīng)后溶液分層，上無(wú)色油體液體，由于碳酸鈉與乙酸反應(yīng)，故下層溶液顏色變淺；
（4）用分液的方法分離出酯層，用氯化鈣除去少量乙醇和水．

解答 解：（1）羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互結(jié)合生成水，其它基團(tuán)相互結(jié)合生成酯，同時(shí)該反應(yīng)可逆，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O，故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O；
（2）分液漏斗A中應(yīng)加入的試劑為濃硫酸，起催化和脫水的作用，得利反應(yīng)的正向進(jìn)行；液體加熱要加沸石或碎瓷片，防止暴沸；故答案為：濃硫酸；防止暴沸；
（3）圓底燒瓶受熱不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸，球形干燥管體積大，可以防止倒吸，同時(shí)起冷凝作用；
碳酸根水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，加入幾滴酚酞，溶液呈紅色；
碳酸鈉水解呈堿性，乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，密度比水小，溶液分層，上層無(wú)色油體液體，乙酸和碳酸鈉反應(yīng)而使溶液紅色變淺；
故答案為：防止倒吸、冷凝；溶液分層，上層無(wú)色油體液體，下層溶液顏色變淺；
（4）用分液的方法分離出酯層，用氯化鈣除去少量乙醇和水，最后進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，得到比較純凈的乙酸乙醇，故答案為：分液；乙醇和水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了乙酸乙酯的制備與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，題目難度中等，注意實(shí)驗(yàn)原理和濃硫酸、球形管的作用，體會(huì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)．