题目内容

16．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与完成相关实验问题讨论．
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯．
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：

根据分析回答：
（1）三位同学设计的装置中最不合理的是甲（选填“甲”或“乙”或“丙”），原因是容易引起倒吸．
【实验步骤】
a．按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸；
b．将试管固定在铁架台上；
c．在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
d．用酒精灯对试管①加热；
e．当观察到试管②中有明显现象时停止实验．
（2）试管①中加入浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂
（3）该实验中长导管的作用是导气冷凝．
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇；除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度，使其分层析出；可否用NaOH溶液代替Na2CO3溶液？否（填“是”或“否”），理由是NaOH能使酯水解．
（5）试管②中观察到的现象是液体分层；从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作名称是分液．
（6）分别写出试管①和②中发生反应的化学方程式
①CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O；
②2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+H2O+CO2↑．

分析 【装置设计】（1）产品中含有乙酸和乙醇，二者易溶于水，易倒吸，三位同学设计的装置中最不合理的是甲，导管插入液面下容易引起倒吸；
【实验步骤】（2）浓硫酸有吸水性且做催化剂加快反应速率；
（3）长导管起导气，冷凝蒸气的作用；
（4）乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、溶解乙醇，同时降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，NaOH能使酯水解；
（5）乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，所以试管②中液体分层；因为乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，分离互不相溶液体的方法是分液；
（6）①乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水；
②碳酸钠跟乙酸反应生成乙酸钠、水和二氧化碳．

解答 解：【装置设计】（1）实验室制取乙酸乙酯的反应物是乙酸和乙醇，乙酸和乙醇易挥发，乙酸和乙醇易溶于水，易倒吸，装置中乙导管不插入液面下是为了防止倒吸，丙装置球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用，甲装置导管插入液面下容易引起倒吸，最不合理，
故答案为：甲；容易引起倒吸；
【实验步骤】（2）制取乙酸乙酯的反应为可逆反应，产物有水生成，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和吸水剂，
故答案为：催化剂、吸水剂；     
（3）乙酸和乙醇易挥发，装置中长导管的主要作用是：长导管起导气，冷凝蒸气的作用，
故答案为：导气冷凝；
（4）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液，目的是中和挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味；溶解吸收挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯，乙酸能与NaOH溶液反应，但乙酸乙酯也能与NaOH溶液反应，能使酯水解生成乙醇和乙酸钠，不符合除杂原则，所以不能用NaOH溶液代替Na2CO3溶液，
故答案为：吸收乙醇；除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度，使其分层析出．否，NaOH能使酯水解；       
（5）乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，所以试管②中观察到的现象是：液体分为两层（上层为酯），因为乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，分离互不相溶液体的方法是分液，所以常用分液分离获得实验中的乙酸乙酯，
故答案为：液体分层；分液；
（6）①酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应，化学方程式为CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O，
故答案为：CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O；
②试管②中碳酸钠和乙酸发生复分解反应，反应方程式为2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+H2O+CO2↑，
故答案为：2CH3COOH+Na2CO3═2CH3COONa+H2O+CO2↑．

点评 本题考查乙酸乙酯的制备、物质的分离提纯等，难度中等，注意基础知识、工艺流程的理解掌握、知识的积累和实验基本操作的理解应用．

练习册系列答案
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