题目内容
【题目】某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯,相关信息及实验步骤如下。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 |
乙醇 | -117.3 | 78.5 | 0.789 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
浓硫酸(98%) | — | 338.0 | 1.84 |
实验步骤:①在试管a中加入浓硫酸,乙醇和冰醋酸各2ml;②将试管a固定在铁架台上;③在试管b中加入适量的饱和碳酸钠溶液;④按图连接好装置后,用酒精灯对试管a缓慢加热(小火均匀加热) ;⑤待试管b收集到一定量产物后停止加热,撤去试管b并用力震荡试管b,然后静置。请回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式(注明反应条件):___________;
(2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是_____________________;
(3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填选项);
A.中和乙酸并吸收部分乙醇 B.中和乙酸和乙醇
C.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出 D.加速酯的生成,提高其产率
(4) 步骤④中需要用小火均匀加热,其主要原因是_________________________________________;
(5)指出步骤⑤静置后,试管b中所观察到的实验现象:___________________________________;
(6)下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作是___________(填选项)。
A.①蒸馏②过滤③分液 B. ①分液②蒸馏③结晶、过滤
C.①蒸馏②分液③分液 D.①分液②蒸馏③蒸馏
【答案】CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O防止倒吸AC减少原料损失(或减少副产物生成,答案合理均可)b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体D
【解析】
本题主要考察乙酸乙酯的制备实验的相关知识。
(1)实验室中用乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下制备乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ;(2)如果反应结束后先移开酒精灯,仪器中的压强减小,试管中的溶液变会倒吸到反应器中,发生危险,因此装置中的球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是防倒吸;(3)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去;②使混入的乙醇溶解;③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯,故选AC。(4)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失,所以应小火均匀加热,防止温度过高;(5)反应后试管中的到产物为乙酸乙酯,乙酸乙酯为无色有香味油状液体,不溶于水,密度小于水,根据此性质可知b中液体分层,上层是透明有香味的油状液体;(6)乙醇、乙酸和乙酸乙酯混合物种加入饱和碳酸钠溶液,乙醇溶于水层,乙酸与碳酸钠反应溶于水中,乙酸乙酯不溶于水,位于水层之上。两种不互溶液体的分离应采用分液的方法;溶液A中溶有乙醇,根据乙醇和水的沸点不同,可用蒸馏法分离乙醇;向剩余溶液中加入硫酸,溶液中生成乙酸,再根据乙酸与水的沸点不同,可用蒸馏方法分离乙酸。