Question

已知下列數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的主要步驟如下：
1.在30mL的大試管A中按體積比1∶4∶4的比例配制濃硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。
2.按圖1連接好裝置（裝置氣密性良好），用小火均勻地加熱裝有混合溶液的大試管5~10min。
3.待試管B收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤出試管B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。
請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下列問(wèn)題：
（1）配制該混合溶液的主要操作步驟為：_____；寫出制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式：______________。
（2）步驟2中需用小火均勻加熱，其主要理由是：__________________________。
（3）指出步驟3中所觀察到的現(xiàn)象：_________；分離出乙酸乙酯層后，一般用飽和食鹽水和飽和氯化鈣溶液洗滌，可通過(guò)洗滌除去（填名稱）_________雜質(zhì)；為了干燥乙酸乙酯可選用的干燥劑為（填字母）：__________。
A.P₂O₅         B.無(wú)水Na₂SO₄ 
C.堿石灰     D.固體NaOH
（4）某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)了如圖2所示的制取乙酸乙酯的裝置（圖中的鐵架臺(tái)、鐵夾、加熱裝置已略去），與圖1裝置相比，圖2裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有：_______________________。

Answer 1

見解析

【試題分析】
（1）配制乙醇、濃硫酸、乙酸混合液時(shí)，各試劑加入試管的順序依次為：CH₃CH₂OH→濃H₂SO₄→CH₃COOH。將濃H₂SO₄加入乙醇中，邊加邊振蕩是為了防止混合時(shí)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致飛濺事故；將乙醇與濃H₂SO₄的混合液冷卻后再與乙酸混合，是為了防止乙酸的揮發(fā)造成原料的損失。在加熱時(shí)試管中所盛溶液體積不能超過(guò)試管容積的1/3。因容積為30mL，那么所盛溶液為10mL，按體積比1∶4∶4的比例配制濃硫酸、乙酸和乙醇的混合溶液，由此可知，對(duì)應(yīng)的濃硫酸、乙酸和乙醇的體積分別為lmL、4mL、4mL。
（2）由題中給出的各物質(zhì)的主要的物理性質(zhì)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)（75.5℃）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；另一方面，溫度太高的話，可能會(huì)發(fā)生其他副反應(yīng)。
（3）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。分離出來(lái)的是粗產(chǎn)品乙酸乙酯層，乙酸乙酯粗產(chǎn)品的提純及其提純步驟為：①向粗產(chǎn)品中加入碳酸鈉粉末（目的是除去粗產(chǎn)品中的乙酸）。②向其中加入飽和食鹽水與飽和氯化鈣溶液，振蕩、靜置、分液（目的是除去粗產(chǎn)品中的乙醇和未反應(yīng)完的碳酸鈉雜質(zhì)）。③向其中加入無(wú)水硫酸鈉（目的是除去粗產(chǎn)品中的水）。④最后將經(jīng)過(guò)上述處理后的液體放入另一干燥的蒸餾燒瓶?jī)?nèi)，再蒸餾以棄去低沸點(diǎn)餾分，收集溫度在76～78℃之間的餾分即得純的乙酸乙酯。
（4）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。