Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯的主要裝置如圖中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(guān)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______;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	3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18molL-1濃硫酸	飽和Na2CO3溶液	5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸		0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3molL-1H2SO4		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6mL濃度為__mol·L-1 鹽酸。

②分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)_____（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）的數(shù)據(jù)，可推測(cè)出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。

③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】2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑ 防止倒吸 分液漏斗 6 AC 乙 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。

【解析】

乙醇、乙酸在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，用飽和碳酸鈉溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，分液得到乙酸乙酯。

(1)步驟④中乙酸和碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，可觀(guān)察到b試管中有細(xì)小的氣泡冒出，該反應(yīng)的離子方程式是2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑；

(2)A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用防倒吸；步驟⑤中用分液法分離乙酸乙酯，必須使用的一種儀器是分液漏斗；

(3)①根據(jù)控制變量法，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，C、D實(shí)驗(yàn)中H+濃度應(yīng)該相同，所以實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入6mL濃度為6mol·L-1 鹽酸；

②實(shí)驗(yàn)A、C加入的硫酸濃度不同，所以分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)A、C的數(shù)據(jù)，可推測(cè)出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；

③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，所以更合理的是乙。