Question

下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______________________。
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理？ _______（选填“能”或“不能”），原因是___________________。
（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__________________________________________；
实验温度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________；
（3）实验装置的比较：
利用如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__________________________。
（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____试液，现象是____________________________。

Answer 1

（1）①（2分）
②否。醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基。（各1分，共2分）
（2）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。（各2分，共4分）
（3）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。（合理即给分      2分）
（4）酚酞。碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色。（各1分，共2分）

解析试题分析：
（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。
（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。
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℃。
（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。
（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。
考点：考查酯化反应原理的探究、外界条件对反应速率和平衡对影响以及实验评价