题目内容
【题目】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4 ℃、118 ℃、77.1 ℃)。
乙酸乙酯的制取装置
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是_______________。
(2)在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是__________。
(3)若用1 mol乙醇和1 mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否________(填“能或不能”)生成1mol乙酸乙酯,其原因是___________。
(4)反应开始时用酒精灯对圆底烧瓶小火加热的原因是___________________________。
(5)分离锥形瓶中所得乙酸乙酯和碳酸钠溶液的操作为(只填名称)__________。
【答案】防止烧瓶中液体暴沸 先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡 不能 该反应是可逆反应,反应不能进行到底 加快反应速率,防止反应物乙醇和乙酸大量挥发而损失 分液
【解析】
(1)乙醇、浓硫酸、乙酸为液体,反应需要加热,因此加入碎瓷片的作用是防止烧瓶中的液体暴沸;
(2)浓硫酸的密度大于乙醇的密度,乙醇和浓硫酸混合相当于稀释浓硫酸,因此混合乙醇和浓硫酸的操作是现在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶中,边加边振荡;
(3)乙醇和乙酸发生酯化反应CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,该反应为可逆反应,不能进行到底,因此1mol乙醇与1mol乙酸发生酯化反应,不能生成1mol乙酸乙酯,产生的乙酸乙酯物质的量小于1mol;
(4)乙醇、乙酸易挥发,如果加强热,容易造成乙醇和乙酸大量挥发,因此为了减少乙醇和乙酸的挥发,以及加快反应速率,采用小火加热的方式进行;
(5)乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液,且出现分层,因此采用分液的方法进行分离。