Question

【題目】已知下列數據：

某學生在實驗室制取乙酸乙酯的主要步驟如下：

①配制2 mL濃硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。

②按圖連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液，用小火均勻加熱3～5 min。

③待試管乙收集到一定量產物后停止加熱，撤出試管乙并用力振蕩，然后靜置待分層。

④分離出乙酸乙酯，洗滌、干燥。

(1)配制①中混合溶液的方法為____________；反應中濃硫酸的作用是________________；寫出制取乙酸乙酯的化學方程式：____________。

(2)上述實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用是(填字母)_________。

A．中和乙酸和乙醇 B．中和乙酸并吸收乙醇

C．減少乙酸乙酯的溶解 D．加速酯的生成，提高其產率

(3)步驟②中需要小火均勻加熱，其主要理由是_______；步驟③所觀察到的現象是_________；欲將乙試管中的物質分離以得到乙酸乙酯，必須使用的儀器有________；分離時，乙酸乙酯應從儀器________________(填“下口放”或“上口倒”)出。

(4)該同學反復實驗，得出乙醇與乙酸的用量和得到的乙酸乙酯生成量如下表：

表中數據x的范圍是__________________；實驗①②⑤探究的是_____________。

Answer 1

【答案】將濃H2SO4加入乙醇中，邊加邊振蕩，然后加入乙酸(或先將乙醇與乙酸混合后再加濃硫酸并在加入過程中不斷振蕩) 催化劑、吸水劑 CH3COOH＋CH3CH2OHCH3CO18OCH2CH3＋H2O BC 大火加熱會導致大量的原料氣化而損失 液體分層，上層為無色有香味液體，下層為淺紅色液體，振蕩后下層液體顏色變淺 分液漏斗 上口倒 1.57～1.76 增加乙醇或乙酸的用量對酯的產量的影響

【解析】

(1).濃硫酸的密度大于乙醇、乙酸，混合時要把硫酸加入乙醇、乙酸中；酯化反應的機理是酸脫羥基醇脫氫，故生成的酯中含有18O；

(2)飽和碳酸鈉溶液可除去混入乙酸乙酯中的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液體分層。

(3)乙酸、乙醇易揮發；乙酸乙酯是密度比水小的油狀液體，難溶于水，有香味；用分液法分離互不相溶的液體；

(4)增加乙醇的量，平衡正向移動；②⑤與①相比增加了1mL 乙醇或乙酸；

(1)混合時濃硫酸相當于被稀釋，故應將濃H2SO4加入乙醇中，然后加入乙酸，也可先將乙醇與乙酸混合好后再加入濃硫酸；因酯化反應速率慢且為可逆反應，使用濃硫酸可加快酯化反應的速率，濃硫酸具有吸水性，并有利于平衡向生成酯的方向移動；乙酸、乙醇在濃硫酸作用下生成乙酸乙酯和水，根據酯化反應的機理是酸脫羥基醇脫氫，故生成的酯中含有18O，反應的方程式是CH3COOH＋CH3CH2OH CH3CO18OCH2CH3＋H2O；

(2) 飽和碳酸鈉溶液可除去混入乙酸乙酯中的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度并有利于液體分層，故選BC；

(3)由表中數據知乙醇的沸點(78.0 ℃)與乙酸乙酯的沸點(77.5 ℃)很接近，若用大火加熱，大量的乙醇會被蒸發出來，導致原料的大量損失；酯的密度小于水的密度，故上層為油狀有香味的無色液體，因有一定量的乙酸氣化，進入乙中與Na2CO3反應，故下層液體紅色變淺；將分層的液體分離開必須使用分液漏斗，分液時上層液體應從上口倒出；

(4) 增加乙醇的量，平衡正向移動，所以數據x的范圍是1.57～1.76；②⑤與①相比增加了1mL 乙醇或乙酸，實驗①②⑤探究的是乙醇、乙酸用量的改變對酯產率的影響情況，分析三組實驗數據知，增加乙醇、乙酸的用量，酯的生成量均會增加。