Question

【題目】實驗室制乙酸乙酯得主要裝置如圖中A所示，主要步驟：

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，使產生的蒸氣經導管通到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產物時停止加熱。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）步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出，寫出該反應的離子方程式：________。

（2）A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是_____________________；步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是_______________________________。

（3）為證明濃硫酸在該反應中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學利用上圖A所示裝置進行了以下4個實驗。實驗開始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min。實驗結束后充分振蕩小試管b再測有機層的厚度，實驗記錄如下：

實驗編號	試管a中試劑	試管b中試劑	測得有機層的厚度/cm
A	3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·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、鹽酸		1.2

① 實驗D的目的是與實驗C相對照，證明H+對酯化反應具有催化作用。實驗D中應加入鹽酸的體積和濃度分別是________mL和________mol·L-1 。

② 分析實驗________（填實驗編號）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率。

③ 加熱有利于提高乙酸乙酯的產率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產率反而降低，可能的原因是 。

④為充分利用反應物，該同學又設計了圖中甲、乙兩個裝置（利用乙裝置時，待反應完畢冷卻后，再用飽和碳酸鈉溶液提取燒瓶中的產物）。你認為更合理的是______。理由是：____________________。

Answer 1

【答案】（1）2CH3COOH+CO32-＝2CH3COO-+H2O+CO2↑（2分）；（2）防止倒吸（1分）；分液漏斗（1分）；

（3）① 6、6（1分） ②AC（2分）③大量乙酸、乙醇未經反應就脫離反應體系；溫度過高發(fā)生其他反應（2分）。④乙（1分），乙裝置能將易揮發(fā)的反應物乙酸和乙醇冷凝回流到反應容器中，繼續(xù)反應，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及產物的產率，而甲不可（2分）

【解析】

試題分析：（1）步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出，產生的氣體是二氧化碳，該反應的離子方程式為2CH3COOH+CO32-＝2CH3COO-+H2O+CO2↑。

（2）A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，由于乙醇、乙酸與水互溶，則另一重要作用是防止倒吸；乙酸乙酯不溶于水，則步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是分液漏斗。

（3）①實驗D的目的是與實驗C相對照，證明H+對酯化反應具有催化作用。由于在實驗C中使用的硫酸是6mL3molL-1，為了使條件與C相同，所以在實驗D中應加入一元強酸鹽酸的體積和濃度分別是6mL和6molL-1。

②分析實驗A、C 可知：其它條件相同只有硫酸的濃度不同，而實驗結果是使用濃硫酸反應產生的酯多，說明濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產率；

③由于溫度過高大量乙酸、乙醇未經反應就脫離反應體系；另外溫度過高也會發(fā)生其他反應，從而造成產率降低。

④由于乙裝置能將易揮發(fā)的反應物乙酸和乙醇冷凝回流到反應容器中，繼續(xù)反應，提高了乙酸、乙醇原料的利用率及產物的產率，而甲不可，因此乙裝置更合理。