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)水醋酸鈉，D中放有飽和碳酸鈉溶液。

已知：①無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH 
②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn)：

試劑	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸點(diǎn)/℃	34.7	78.5	118	77.1

請(qǐng)回答：
（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(xiě)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           反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞，反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是                                     。
（3）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（此空從下列選項(xiàng)中選擇）_________；然后進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，以得到較純凈的乙酸乙酯：
A.五氧化二磷             B.堿石灰      C.無(wú)水硫酸鈉       D.生石灰

Answer 1

（1）催化  吸水 
（2）防倒吸 （1分）   有氣泡產(chǎn)生，溶液紅色變淺，出現(xiàn)分層等（2分）
（3）乙醇 （或CaCl₂·6C₂H₅OH）（1分）  C（1分）

試題分析：（1）乙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，故濃硫酸還制備乙酸的作用，即濃硫酸的作用為制備乙酸、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。
（2）蒸發(fā)出的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，二者都是與水互溶的，所以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；碳酸根水解CO₃^2－＋H₂OHCO₃^－＋OH^-，溶液呈堿性，加入幾滴酚酞，溶液呈紅色，反應(yīng)結(jié)束后乙酸與碳酸鈉反應(yīng)生成CO₂氣體，溶液的堿性降低而使溶液紅色變淺。又因?yàn)橐宜嵋阴ゲ蝗苡陲柡吞妓徕c溶液，密度比水小，溶液分層，上層無(wú)色油體液體，所以此時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，溶液紅色變淺，出現(xiàn)分層。
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，用氯化鈣除去少量乙醇，用無(wú)水硫酸鈉除去少量的水，無(wú)水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物。不能選擇P₂O₅、堿石灰和NaOH等固體干燥劑，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或堿性條件下水解。
點(diǎn)評(píng)：該題是中等難度的試題，試題緊扣教材，基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，有助于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。答題時(shí)注意（3）涉及到乙酸乙酯的精制，用無(wú)水硫酸鈉除去少量的水，不能選擇P₂O₅、堿石灰和NaOH等固體干燥劑，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或堿性條件下水解。