Question

【題目】某課外活動小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如下裝置制取乙酸乙酯。其主要步驟如下：

①在30mL的大試管A中按體積比2：3：2的比例配制濃硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液。

②按如圖連接好裝置（裝置氣密性良好），用小火均勻地加熱裝有混合溶液的大試管5~10min。

③待試管B收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤出試管B并用力振蕩，然后靜置待分層。

④分離出乙酸乙酯層、洗滌、干燥。

已知下列數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	熔點(diǎn)（℃）	沸點(diǎn)（℃）	密度（g/cm3）
乙醇	－117.0	78.0	0.79
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.90
濃硫酸（98%）	――	338.0	1.84

請回答下列問題：

（1）配制該混合溶液時，加入這三種物質(zhì)的先后順序是___________；寫出制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式：___________。

（2）該實(shí)驗(yàn)中，濃硫酸的作用是___________。

（3）上述實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是___________（填字母）。

A 吸收部分乙醇

B 中和乙酸

C 降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分層析出

D 加速酯的生成，提高其產(chǎn)率

（4）步驟②中需要小火均勻加熱操作，其主要理由是___________。

（5）步驟③中B試管內(nèi)的上層物質(zhì)是___________（填物質(zhì)名稱）。

（6）步驟④中分離操作用到的主要儀器是___________；可選用的干燥劑為___________（填字母）。

A 生石灰 B NaOH固體

C 堿石灰 D 無水Na2SO4

Answer 1

【答案】乙醇、濃硫酸、乙酸 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O 催化劑、吸水劑 ABC 因?yàn)榉磻?yīng)物乙醇、乙酸的沸點(diǎn)較低，若用大火加熱，反應(yīng)物大量隨產(chǎn)物蒸發(fā)而損失原料，溫度過高還可能發(fā)生其它副反應(yīng) 乙酸乙酯 分液漏斗、燒杯 D

【解析】

（1）為防止酸液飛濺，應(yīng)將密度大的液體加入到密度小的液體中，乙酸易揮發(fā)，冷卻后再加入乙酸，三種物質(zhì)的加入順序：乙醇、濃硫酸、乙酸；酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，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，方程式為：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O。

（2）該實(shí)驗(yàn)中，乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)時，濃硫酸起到催化劑的作用，加快酯化反應(yīng)的速率；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水可以促進(jìn)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以濃硫酸還起到吸水劑的作用。

（3）由于乙醇、乙酸易揮發(fā)，蒸出的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸；乙醇易溶于水，能被飽和碳酸鈉溶液吸收，乙酸具有酸性，能與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成乙酸鈉，降低乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度，有利于分層析出，答案為：ABC；　

（4）步驟②中需要小火均勻加熱操作，其主要理由是：因?yàn)榉磻?yīng)物乙醇、乙酸的沸點(diǎn)較低，若用大火加熱，反應(yīng)物大量隨產(chǎn)物蒸發(fā)而損失原料，溫度過高還可能發(fā)生其它副反應(yīng)；

（5）乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液，密度比水小，有香味，步驟③中B試管內(nèi)的上層物質(zhì)是乙酸乙酯；

（6）步驟④中分離操作是分液，用到的主要儀器是分液漏斗、燒杯；

干燥乙酸乙酯，用無水硫酸鈉除去少量的水，無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物；不能選擇生石灰、堿石灰、NaOH，以防乙酸乙酯在堿性條件下水解，答案選D。