题目内容
【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1:
己知:A中放有浓硫酸;B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸;D中放有饱和碳酸钠溶液
有关有机物的沸点.
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
请回答:
(1)若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:___________________________
(2)实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,B的容积最合适的是_______
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
(3)在步骤①④中都用到沸石防暴沸,下列关于沸石的说法正确的是___
A.实验室沸石也可用碎瓷片等代替
B.如果忘加沸石,可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C.当重新进行蒸馏时,用过的沸石可继续使用
D.沸石为多孔性物质,可使液体平稳地沸腾
(4)浓硫酸的作用:催化剂和________; 反应中加入过量的乙醇,目的是_____.
(5)仪器C的名称是____,其作用有冷凝乙酸乙酯和_____,若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色.实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静止,现象为_____.
(6)现拟分离乙酸乙酯(含少量乙醇和乙酸)粗产品,如图2是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:_____,试剂b是:_____.分离方法I是_____,分离方法II是____.
(7)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏水将酯分离出来.甲、乙两人实验结果如下:甲得到了显酸性的酯的混合物;乙得到了大量水溶性的物质;丙同学分析了上述实验目标产物后认为甲、乙的实验没有成功.试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是:________.②乙实验失败的原因是:________.
【答案】 CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O B AD 吸水剂 提高乙酸的转化率 球形干燥管 防止倒吸 红色变浅(或褪去)且出现分层现象 饱和Na2CO3溶液 硫酸 分液 蒸馏 所加的NaOH溶液较少,没有将余酸中和 所加的NaOH溶液过量使酯完全水解
【解析】(1)酯化反应中羧酸提供羟基,醇提供氢原子,则若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,能表示18O位置的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O;(2)B中放有9.5mL无水乙醇和6mL冰醋酸,实验过程中滴加大约3mL浓硫酸,即B的溶液的体积约是18.5mL,所以B的容积最合适的是50mL,答案选B。(3)A.实验室沸石也可用碎瓷片等代替,A正确;B.如果忘加沸石,应该冷却后再将沸石加至液体中,B错误;C.当重新进行蒸馏时,用过的沸石不能再继续使用,C错误;D.沸石为多孔性物质,可使液体平稳地沸腾,D正确,答案选AD。(4)乙酸乙酯的制备反应是可逆反应,浓硫酸的另一个作用是吸水剂,反应中加入过量的乙醇,平衡向正反应方向移动,CH3COOH的转化率增大;(5)仪器C的名称是球形干燥管,其作用有冷凝乙酸乙酯和防止倒吸;实验完毕后,将烧杯D中的溶液充分振荡、静止,由于碳酸钠被乙酸消耗,所以实验现象为红色变浅(或褪去)且出现分层现象;(6)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可。对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇。然后水层中的乙酸钠要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸;(7)①甲得到显酸性的酯的混合物,酸有剩余,说明是所加NaOH溶液不足未将酸完全反应;②乙得到大量水溶性物质,说明没有酯,是因为所加NaOH溶液过量,酯发生水解。