Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯得主要裝置如圖中A所示，主要步驟：

①在a試管中按2∶3∶2的體積比配制濃硫酸、乙醇、乙酸的混合物；

②按A圖連接裝置，使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到b試管所盛的飽和碳酸鈉溶液（加入幾滴酚酞試液）中；

③小火加熱a試管中的混合液；

④等b試管中收集到約2 mL產(chǎn)物時(shí)停止加熱。撤下b試管并用力振蕩，然后靜置待其中液體分層；

⑤分離出純凈的乙酸乙酯。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）步驟④中可觀察到b試管中有細(xì)小的氣泡冒出，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：________。

（2）A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是_____________________；步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是_______________________________。

（3）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)利用上圖A所示裝置進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管b再測(cè)有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	試管a中試劑	試管b中試劑	測(cè)得有機(jī)層的厚度/cm
A	3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·L-1 濃硫酸	飽和Na2CO3溶液	5.0
B	3 mL乙醇、2 mL乙酸		0.1
C	3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1 H2SO4		1.2
D	3 mL乙醇、2 mL乙酸、鹽酸		1.2

① 實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照，證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是________mL和________mol·L-1 。

② 分析實(shí)驗(yàn)________（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）的數(shù)據(jù)，可以推測(cè)出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

③ 加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是 。

④為充分利用反應(yīng)物，該同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖中甲、乙兩個(gè)裝置（利用乙裝置時(shí)，待反應(yīng)完畢冷卻后，再用飽和碳酸鈉溶液提取燒瓶中的產(chǎn)物）。你認(rèn)為更合理的是______。理由是：____________________。

Answer 1

【答案】（1）2CH3COOH+CO32-＝2CH3COO-+H2O+CO2↑（2分）；（2）防止倒吸（1分）；分液漏斗（1分）；

（3）① 6、6（1分） ②AC（2分）③大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系；溫度過(guò)高發(fā)生其他反應(yīng)（2分）。④乙（1分），乙裝置能將易揮發(fā)的反應(yīng)物乙酸和乙醇冷凝回流到反應(yīng)容器中，繼續(xù)反應(yīng)，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及產(chǎn)物的產(chǎn)率，而甲不可（2分）

【解析】

試題分析：（1）步驟④中可觀察到b試管中有細(xì)小的氣泡冒出，產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，該反應(yīng)的離子方程式為2CH3COOH+CO32-＝2CH3COO-+H2O+CO2↑。

（2）A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，由于乙醇、乙酸與水互溶，則另一重要作用是防止倒吸；乙酸乙酯不溶于水，則步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是分液漏斗。

（3）①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對(duì)照，證明H+對(duì)酯化反應(yīng)具有催化作用。由于在實(shí)驗(yàn)C中使用的硫酸是6mL3molL-1，為了使條件與C相同，所以在實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入一元強(qiáng)酸鹽酸的體積和濃度分別是6mL和6molL-1。

②分析實(shí)驗(yàn)A、C 可知：其它條件相同只有硫酸的濃度不同，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果是使用濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的酯多，說(shuō)明濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；

③由于溫度過(guò)高大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系；另外溫度過(guò)高也會(huì)發(fā)生其他反應(yīng)，從而造成產(chǎn)率降低。

④由于乙裝置能將易揮發(fā)的反應(yīng)物乙酸和乙醇冷凝回流到反應(yīng)容器中，繼續(xù)反應(yīng)，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及產(chǎn)物的產(chǎn)率，而甲不可，因此乙裝置更合理。