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精英家教网乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业.实验室利用图的装置制备乙酸乙酯.
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是:
 
.
(2)为了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Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 试管Ⅰ中试剂 试管Ⅱ中
试剂
有机层的
厚度/cm
A 2mL乙醇、1mL乙酸、
1mL18mol?L-1 浓硫酸
  饱和Na2CO3
溶液
3.0
B 2mL乙醇、1mL乙酸 0.1
C 2mL乙醇、1mL乙酸、
3mL 2mol?L-1H2SO4
   0.6
D 2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸 0.6
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)若现有乙酸90g,乙醇138g发生酯化反应得到80g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为
 
.
分析:(1)球形干燥管容积较大,利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;
(2)①对比试验关键是要采用控制变量,即控制一个变量,其它条件不变;
②分析使用浓硫酸和稀硫酸的稀硫酸的实验,比较哪种条件下生成的乙酸乙酯多;
(3)先判断过量情况,根据反应方程式及不足量计算出生成乙酸乙酯的质量,然后计算出乙酸乙酯的产率.
解答:解:(1)球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用,
故答案为:冷凝和防止倒吸;
(2)①本题是研究实验D与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C 2mol?L-1 H2SO4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H+的浓度一样,实验C 3mL乙醇、2mL乙酸、2mol?L-1 H2SO4,实验D 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为4mL,实验D与实验C中H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为4mol?L-1,
故答案为:3,4;
②对照实验A和C可知:试管Ⅰ中试剂实验A中使用1mL18mol?L-1 浓硫酸,生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多,说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率,
故答案为:A C;
(3)90g乙酸的物质的量为:
90g
60g/mol
=1.5mol,138g乙醇的物质的量为:
138g
46g/mol
=3mol,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5OH
浓硫酸
△
CH3COOC2H5+H2O可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol,而实际上生成了80g,则乙酸乙酯的产率为:
80g
88g/mol×1.5mol
×100%≈60.6%,
故答案为:60.6%.
点评:本题考查了乙酸乙酯的制备,题目难度中等,注意掌握乙酸乙酯的制备原理和实验方法,(2)为易错点,注意设计对照试验的条件要求.
练习册系列答案
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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业.实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯.
(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是:
冷凝,防倒吸
冷凝,防倒吸
.
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用图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II再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 试管Ⅰ中试剂 试管Ⅱ中试剂 测得有机层的厚度/cm
A 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol?L-1 浓硫酸   饱和Na2CO3溶液 5.0
B 3mL乙醇、2mL乙酸 0.1
C 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol?L-1 H2SO4 1.2
D 3mL乙醇、2mL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
6
6
mL和
6
6
mol?L-1.
②分析实验
A
A
(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
乙酸、乙醇都易挥发,温度过高可能使乙酸、乙醇大量挥发使产率降低,温度过高可能发生副反应使产率降低
乙酸、乙醇都易挥发,温度过高可能使乙酸、乙醇大量挥发使产率降低,温度过高可能发生副反应使产率降低
.

(8分)

乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用右图的装置制备乙酸乙酯。

(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作

用是:                                                             。

(2)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II再测有机层的厚度,实验记录如下:

实验编号

试管Ⅰ中试剂

试管Ⅱ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                                                         。

 

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