题目内容
如图为制取乙酸乙酯的实验装置图．回答下列问题：（1）揭示实验原理
①乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯．请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式
CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O
| 浓硫酸 |
| △ |
CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O
．| 浓硫酸 |
| △ |
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理？
不能
不能
（选填“能”或“不能”），原因是醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基
醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基
．（2）反应温度确定：
合成乙酸乙酯的反应为放热反应．实验表明，反应温度应控制在85℃左右为宜．回答：
实验温度不宜低于85℃左右的原因是
反应速率低，达不到催化剂活性温度
反应速率低，达不到催化剂活性温度
；实验温度不宜高于85℃左右的原因是
温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低
温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低
；（3）实验装置的比较：
利用图装置制备乙酸乙酯，这种装置与教材装置相比较突出的优点是
用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率
用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率
．（4）酯层厚度的标示：
为更好地测定酯层厚度，可预先向饱和Na2CO3溶液中滴加1滴
酚酞
酚酞
试液，现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色
碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色
．分析：（1）①羧酸提供羟基，醇应该氢原子：CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O；
②醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
（2）若温度低，影响反应速率；温度高，不利于乙酸乙酯的生成；
（3）装置图的结构特点可知，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来；
（4）碳酸钠溶液显示碱性；乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，混合液分层，颜色不同．
| 浓硫酸 |
| △ |
②醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
（2）若温度低，影响反应速率；温度高，不利于乙酸乙酯的生成；
（3）装置图的结构特点可知，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来；
（4）碳酸钠溶液显示碱性；乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，混合液分层，颜色不同．
解答：解：（1）①酯化反应中羧酸提供羟基，醇应该氢原子，所以反应的机理可以表示为CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O；
②由于醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基，因此不能用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理，
故答案为：不能； 醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
（2）温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；正反应是放热反应，温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低，所以也不能高于85℃；
故答案为：反应速率低，达不到催化剂活性温度；温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低；
（3）根据装置图的结构特点可判断，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而降低生成物浓度．使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
故答案为：用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
（4）由于碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液显红色，所以应该滴入酚酞试液，实验现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色；
故答案为：酚酞；碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色．
| 浓硫酸 |
| △ |
故答案为：CH3COOH+H18OCH2CH3
| 浓硫酸 |
| △ |
②由于醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基，因此不能用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理，
故答案为：不能； 醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
（2）温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；正反应是放热反应，温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低，所以也不能高于85℃；
故答案为：反应速率低，达不到催化剂活性温度；温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低；
（3）根据装置图的结构特点可判断，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而降低生成物浓度．使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
故答案为：用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
（4）由于碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液显红色，所以应该滴入酚酞试液，实验现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色；
故答案为：酚酞；碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色．
点评：本题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高．试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力．
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