Question

8．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验，请你参与并协助他们完成相关实验任务．

【实验原理】该反应为CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O；
甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，浓硫酸的作用是吸水剂、催化剂．
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
甲、乙两同学设计的装置中，正确的是乙（选填“甲”或“乙”）；丙同学将玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸．
【实验步骤】
（1）按我选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸；
（2）将试管固定在铁架上；
（3）在试管②中加入适量的饱和Na₂CO₃溶液；
（4）用酒精灯对试管①加热；
（5）当观察到试管②中有明显现象时停止实验．
【问题讨论】
a．步骤（1）中加入的乙醇比乙酸多目的是促进乙酸转化，有利于生成乙酸乙酯．
b．试管②中饱和Na₂CO₃的作用是
①吸收乙醇②除去乙酸③降低乙酸乙酯的溶解度．
c．从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是分液．

Answer 1

分析 【实验原理】乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热反应生成乙酸乙酯和水，该反应可逆反应；浓硫酸具有吸水性，可促进反应正向进行；
【装置设计】装置中②的导管不能伸入液面以下，否则容易发生倒吸现象，则装置甲会发生倒吸现象，装置乙合理；丙中球形干燥管还可以防止倒吸；【问题讨论】
【问题讨论】
a．该反应为可逆反应，乙醇过量可促进乙酸转化；
b．实验室里用饱和碳酸钠溶液冷却乙酸乙酯的原因：一是利用碳酸钠溶液中的水溶解乙醇（乙醇在水里的溶解度大于乙酸乙酯），二是碳酸钠能跟乙酸反应吸收乙酸，便于闻到乙酸乙酯的香味，而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，这样就可以获得较为纯净的乙酸乙酯液体；
c．乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层．

解答 解：【实验原理】酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应为CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，浓硫酸具有吸水性，减少生成物可促进反应正向进行，且作催化剂加快反应速率，
故答案为：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O；吸水剂；催化剂；
【装置设计】乙酸和乙醇易溶于水，不插入液面下是为了防止倒吸，所以选乙装置；球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用，故答案为：乙；防止倒吸；
【问题讨论】
a．该反应为可逆反应，乙醇过量可促进乙酸转化，则步骤（1）中加入的乙醇比乙酸多目的是促进乙酸转化，有利于生成乙酸乙酯，故答案为：促进乙酸转化，有利于生成乙酸乙酯；
b．碳酸钠溶液能够吸收乙醇，能跟乙酸反应中和乙酸，便于闻到乙酸乙酯的香味，且乙酸乙酯在饱和Na₂CO₃溶液中的溶解度更小，有利于分层析出，
故答案为：吸收乙醇；除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度；
c．乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层，则从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是分液，故答案为：分液．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制取乙酸乙酯的反应原理及实验室的制备方法，明确浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用，特别注意吸收乙酸乙酯的导管不能伸入液面以下，否则会发生倒吸现象等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．