Question

某課外小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖所示，A中放有濃硫酸，B中放有乙醇、無(wú)水醋酸，D中放有飽和碳酸鈉溶液．（已知：無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂?6C₂H₅OH）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）濃硫酸的作用：

 

；若用同位素¹⁸O示蹤法確定反應(yīng)產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者，寫出能表示¹⁸O位置的化學(xué)方程式：

 

．
（2）球形干燥管C的作用是

 

．
（3）若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞，溶液呈紅色，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）

 

；反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是

 

．
（4）從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，應(yīng)先加入無(wú)水氯化鈣，分離出

 

；再加入無(wú)水硫酸鈉，然后進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，便得到較純凈的乙酸乙酯．

Answer 1

考點(diǎn)：乙酸乙酯的制取

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）乙酸與乙醇在濃硫酸作催化劑、加熱的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動(dòng)；羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互結(jié)合生成水；
（2）圓底燒瓶受熱不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸，同時(shí)起冷凝作用；
（3）醇與乙酸都易揮發(fā)，制備的乙酸乙酯含有乙醇與乙酸，通常用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯，反應(yīng)掉揮發(fā)出來(lái)的乙酸，使之轉(zhuǎn)化為乙酸鈉溶于水中，便于聞乙酸乙酯的香味，溶解揮發(fā)出來(lái)的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層得到酯，故D中的溶液為飽和的碳酸鈉溶液，碳酸根水解，溶液呈堿性，反應(yīng)后溶液分層，上層無(wú)色油體液體，由于碳酸鈉與乙酸反應(yīng)，故下層溶液顏色變；
（4）用氯化鈣除去少量乙醇和水，然后加入無(wú)水硫酸鈉蒸餾出乙酸乙酯．

解答： 解：（1）酸與乙醇需濃硫酸作催化劑，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動(dòng)，由于反應(yīng)加入的是乙酸鈉，故濃硫酸還制乙酸的作用，故濃硫酸的作用為制乙酸、催化劑、吸水劑；
羧酸與醇發(fā)生的酯化反應(yīng)中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互結(jié)合生成水，其它基團(tuán)相互結(jié)合生成酯，同時(shí)該反應(yīng)可逆，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OHCH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O，
故答案為：催化劑、脫水劑；CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OHCH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O；
（2）圓底燒瓶受熱不均，球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸，球形干燥管體積大，可以防止倒吸，同時(shí)起冷凝作用，
故答案為：防止倒吸、冷凝；
（3）碳酸根離子水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，加入幾滴酚酞，溶液呈紅色；
碳酸鈉水解呈堿性，乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，密度比水小，溶液分層，上層無(wú)色油體液體，乙酸和碳酸鈉反應(yīng)而使溶液紅色變淺，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；溶液分層，上層無(wú)色油體液體，下層溶液顏色變淺；
（4）加入無(wú)水氯化鈣除去少量乙醇和水，然后再加入無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行蒸餾，從而分離出乙酸乙酯，故答案為：乙醇和水．

點(diǎn)評(píng)：本題考查乙酸乙酯的制備與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，題目難度中等，注意掌握乙酸乙酯的制取原理及裝置選擇，明確反應(yīng)過(guò)程中濃硫酸、飽和碳酸鈉溶液的作用，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>