题目内容
【题目】如右图,在左试管中先加入2mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2 mL乙酸,充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液。按图连接好装置,用酒精灯对右试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到左试管中有明显现象时停止实验。
(1)写出左试管中主要反应的方程式:______________________________。
(2)加入浓硫酸的作用:_____________________________________。
(3)饱和Na2CO3的作用是: _____________________________________________。
(4)反应开始时用酒精灯对左试管小火加热的原因是______________________;(已知乙酸乙酯的沸点为77℃;乙醇的沸点为78.5℃;乙酸的沸点为117.9℃)
(5)分离右试管中所得乙酸乙酯和Na2CO3溶液的操作为(只填名称)______________,所需主要仪器为 。
(6)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水 ,有 气味。
【答案】(1) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 +H2O;
(2)催化剂、吸水剂;
(3)除去乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(4)加快反应速率,同时防止反应物为来得及反应而挥发损失;
(5)分液;分液漏斗;
(6)小,芳香。
【解析】
试题分析:(1)装置中发生的反应是醋酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 +H2O;(2)浓硫酸有吸水性,促进该反应向正反应方向移动,浓硫酸能加快反应速率,所以浓硫酸作催化剂、吸水剂;(3)碳酸钠溶液中的水溶解乙醇,能跟乙酸反应吸收乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味,降低乙酸乙酯的溶解度,使乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,便于分层;(4)本实验反应开始时用小火加热,目的是加快反应速率,同时由于反应物乙酸、乙醇沸点较低,小火加热防止反应物为来得及反应而挥发损失;(5)乙酸乙酯的密度比水的小,制得的乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,且处于碳酸钠溶液的上面,因此分离的方法为分液,所用仪器为分液漏斗;(6)在饱和碳酸钠上层产生有特殊香味的无色液体为乙酸乙酯,故密度小于水,
【题目】实验室制乙酸乙酯得主要装置如图中A所示,主要步骤:
①在a试管中按2∶3∶2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物;
②按A图连接装置,使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液(加入几滴酚酞试液)中;
③小火加热a试管中的混合液;
④等b试管中收集到约2 mL产物时停止加热。撤下b试管并用力振荡,然后静置待其中液体分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出,写出该反应的离子方程式:________。
(2)A装置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是_____________________;步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是_______________________________。
(3)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图A所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 | 试管a中试剂 | 试管b中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL18mol·L-1 浓硫酸 | 饱和Na2CO3溶液 | 5.0 |
B | 3 mL乙醇、2 mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1 H2SO4 | 1.2 | |
D | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
① 实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol·L-1 。
② 分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③ 加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是 。
④为充分利用反应物,该同学又设计了图中甲、乙两个装置(利用乙装置时,待反应完毕冷却后,再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物)。你认为更合理的是______。理由是:____________________。