Question

乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)．實(shí)驗(yàn)室利用右圖的裝置制備乙酸乙酯．
（1）與教材采用的實(shí)驗(yàn)裝置不同，此裝置中采用了球形干燥管，其作用是：______．
（2）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)利用圖所示裝置進(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II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Ⅰ中試劑	試管Ⅱ中試劑	測得有機(jī)層的厚度/cm
A	3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol?L-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 3mol?L-1 H2SO4		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸		1.2

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．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）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．
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)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是______．

Answer 1

（1）球形干燥管容積較大，使乙酸乙酯充分與空氣進(jìn)行熱交換，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用，故答案為：冷凝，防倒吸；
（2）①本題是研究實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H⁺對酯化反應(yīng)具有催化作用的條件，題中采用了一個(gè)變量，實(shí)驗(yàn)C3mol?L^-1 H₂SO₄，實(shí)驗(yàn)D鹽酸，所以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H⁺的濃度一樣，實(shí)驗(yàn)C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol?L^-1 H₂SO₄，實(shí)驗(yàn)D3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸，要保證溶液體積一致，才能保證乙醇、乙酸的濃度不變，鹽酸體積為6mL，實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H⁺的濃度一樣，所以鹽酸的濃度為6mol?L^-1，故答案為：6，6；
②對照實(shí)驗(yàn)A和B可知：試管Ⅰ中試劑實(shí)驗(yàn)A比實(shí)驗(yàn)B多1mL18mol?L^-1 濃硫酸，但是試管Ⅱ中試劑中測得有機(jī)層乙酸乙酯的厚度，實(shí)驗(yàn)A為5.0cm，而實(shí)驗(yàn)B只有0.1cm，故答案為：A；
③乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，CH₃COOH+C₂H₅OH

濃硫酸

加熱

CH₃COOC₂H₅+H₂O，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過高，乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，是由于乙酸、乙醇都易揮發(fā)，使產(chǎn)率降低，或因溫度過高可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)率降低，如乙醇在140℃，在濃硫酸催化下脫水生成乙醚，
故答案為：乙酸、乙醇都易揮發(fā)，溫度過高可能使乙酸、乙醇大量揮發(fā)使產(chǎn)率降低，溫度過高可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)率降低；