Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯的主要裝置如圖A所示，主要步驟如下：

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)生的蒸汽經(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。

請回答下列問題：

（1）A裝置中使用球形干燥管的作用除了冷凝還有___________，步驟⑤中分離乙酸乙酯的操作名稱是_____________。

（2）步驟④中可觀察到b試管中的現(xiàn)象為______________，同時(shí)有細(xì)小氣泡產(chǎn)生。

（3）為探究濃硫酸在該反應(yīng)中起的作用，某化學(xué)興趣小組同學(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，再測有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 編號	試管a中試劑	試管b中試劑	測得有機(jī)層的厚度/cm
A	3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL 18mol·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、6 mL 6mol·L－1鹽酸		1.2

①由實(shí)驗(yàn)B、C、D的記錄可得出結(jié)論___________________；

②分析實(shí)驗(yàn)_________（填實(shí)驗(yàn)編號）的數(shù)據(jù)，可以推測出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是_________________；

③濃硫酸和加熱都有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)濃硫酸過多或溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是____________________；

④分離出乙酸乙酯層后，經(jīng)過洗滌，為了干燥乙酸乙酯可選用的干燥劑為_______（填字母）。

A．NaOH固體 B．無水CaCl2 C．濃硫酸

Answer 1

【答案】防倒吸分液液體體積減少；下層溶液紅色變淺證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用AC濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動濃硫酸過量和溫度過高可能導(dǎo)致發(fā)生其他的副反應(yīng)同時(shí)大量乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系B

【解析】

（1）加熱不均勻易造成Na2CO3溶液倒流進(jìn)加熱反應(yīng)物的試管中，導(dǎo)致試管破裂，使用球形干燥管除起到冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸，試管中液體不互溶，分層，用分液方法分離，實(shí)現(xiàn)酯與乙酸和乙醇的分離，分離油層和水層，所以分離乙酸乙酯必須使用分液方法分離；（2）步驟④中可觀察到b試管中液體體積減少，下層溶液紅色變淺，并有細(xì)小的氣泡冒出；（3）①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用；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，說明濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動；③由于溫度過高大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系；另外溫度過高也會發(fā)生其他反應(yīng)，從而造成產(chǎn)率降低；④乙酸乙酯在酸性、堿性條件下均可以發(fā)生水解，應(yīng)選擇中性干燥劑，故選：B。