Question

4．乙酸乙酯广泛存在于菠萝、香蕉等果品中．实验室制备乙酸乙酯的有关信息如表，装置如图1所示．

	相对分子质量	密度/（g•cm-3）	沸点/℃	水中溶解度
乙醇	46	0.789	78.3	溶
乙酸	60	1.0492	118	溶
乙酸乙酯	88	0.897	77	微溶

实验方案如图2所示．
（1）仪器B的名称是球形冷凝管．
（2）制取乙酸乙酯的化学方程式为CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．
（3）本实验采取先回流后蒸馏的优点是减少乙醇蒸发，提高酯的产量．
（4）馏分用饱和的Na₂CO₃溶液洗涤是为了除去乙酸和乙醇．
（5）馏分用饱和的NaCl溶液洗涤是为了除去除去碳酸钠或醋酸钠或乙醇或水（填一种），酯在分流漏斗的上（填“上”或“下”）层．
（6）经洗涤的馏分加入少量无水MgSO₄固体的作用是除去水分．
（7）经以上分离操作后，产品中还含有的杂质是乙醇，需进一步进行的提纯操作是d（填字母）．
a．过滤    b．重结晶    c．萃取    d．精细蒸馏
（8）经进一步提纯后，得乙酸乙酯13.2g，则产率为71.4%．

Answer 1

分析 （1）根据仪器B的构造写出其名称；
（2）乙醇与乙酸在浓硫酸作用下加热反应生成乙酸乙酯和水；
（3）通过先回流的方法可以减少乙醇的蒸发，提高反应物转化率；
（4）碳酸钠能够中和乙酸、吸收乙醇，乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇；
（5）乙醇、碳酸钠、醋酸钠等都能够溶于饱和氯化钠溶液；乙酸乙酯的密度小于水，分层后乙酸乙酯在分液漏斗的上层；
（6）硫酸镁固体能够吸收水分，据此判断其作用；
（7）乙酸乙酯中混有的乙酸、水都已经除去，还剩余乙醇没有除尽，需要通过精细蒸馏进一步除去杂质乙醇；
（8）根据n=$\frac{m}{M}$计算出乙醇、乙酸、乙酸乙酯的物质的量，根据反应判断过量情况，根据不足量计算出生成乙酸乙酯的物质的量，最高价m=nM计算出理论上生成乙酸乙酯的质量，最后计算出乙酸乙酯的产率．

解答 解：（1）根据图示可知，仪器B的名称为球形冷凝管，
故答案为：球形冷凝管；
（2）乙酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为：CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案为：CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；
（3）乙醇沸点较低，通过回流可以减少乙醇蒸发，从而提高酯的产量，
故答案为：减少乙醇蒸发，提高酯的产量；  
（4）通过蒸馏获得的乙酸乙酯中会混有部分乙酸和乙醇，碳酸钠溶液能够中和乙酸、吸收乙醇，所以馏分用饱和的Na₂CO₃溶液洗涤是为了除去乙酸和乙醇，
故答案为：乙酸和乙醇；
（5）馏分用饱和的NaCl溶液洗涤是为了除去碳酸钠、乙酸、乙醇和水；乙酸乙酯的密度小于水，则分液后乙酸乙酯在上层，
故答案为：除去碳酸钠或醋酸钠或乙醇或水；上；
（6）无水硫酸镁具有吸收性，经洗涤的馏分加入少量无水MgSO₄固体可以除去馏分中的水分，
故答案为：除去水分；
（7）根据制备流程可知，乙酸已经用碳酸钠除去，水用无水硫酸镁除去，所以制取的乙酸乙酯中还会含有乙醇；需要经过d-精细蒸馏除去乙酸乙酯中混有的乙醇，
故答案为：乙醇；d；
（8）9.7g无水乙醇的物质的量为：$\frac{9.7g}{46g/mol}$≈0.211mol，12.6g冰醋酸的物质的量为：$\frac{12.6g}{60g/mol}$=0.21mol，根据反应CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O可知，显然乙醇过量，二者完全反应理论上生成乙酸乙酯的物质的量为0.21mol，质量为：88g/mol×0.21mol=18.48g，
则乙酸乙酯的产率为：$\frac{13.2g}{18.48g}$×100%≈71.4%，
故答案为：71.4%．

点评 本题考查乙酸乙酯的制取方法，题目难度中等，涉及知识点较多，考查较细，充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握乙酸乙酯的制备原理，明确化学实验基本操作方法．