Question

【题目】已知下列数据：

物 质	熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm－3
乙 醇	－114	78.4	0.79
乙 酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

实验室制取乙酸乙酯的主要装置如上图I所示，主要步骤为：①在30mL的大试管中按体积比2：3：2的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液；②按照图I连接装置，使产生的蒸气经导管通到盛有10mL饱和Na2CO3溶液的(加入2滴酚酞试液)试管中；③小火加热试管中的混合液；④待小试管中收集约2mL产物时停止加热，撤出小试管并用力振荡，然后静置；⑤分离出纯净的乙酸乙酯。请回答下列问题：

（1）步骤①中，配制这一比例的混合液的操作是_____________________________；

（2）写出该实验制取乙酸乙酯的化学方程式_________________________________，浓H2SO4的作用是 _______________________；

（3）步骤③中，用小火加热试管中的混合液，其原因_________________________；

（4）步骤④所观察到的现象是___________________________________________________

（5）步骤⑤中，分离出乙酸乙酯的方法是_________________________________；

（6）为提高乙酸乙酯的产率，甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na2CO3溶液提取圆底烧瓶中产物)。你认为哪种装置更合理，为什么？_____。

Answer 1

【答案】 先向试管中加入3mL乙醇,再缓缓加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，边加边振荡。 CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O 催化剂，吸水剂 乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸点接近且较低，大火加热，反应物大量挥发损失 有气泡产生，溶液分层，下层溶液红色变浅 分液 乙；反应物能冷凝回流，提高乙酸乙酯的产率

【解析】分析：（1）乙酸、乙醇和浓硫酸混合时相当于浓硫酸稀释，据此解答；

（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯；浓硫酸具有吸水性和催化能力；

（3）乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸点接近且较低，温度高时三者都易挥发；

（4）生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇极易溶于水，乙酸和碳酸钠反应生成乙酸钠、二氧化碳和水，导致溶液碱性降低；

（5）根据乙酸乙酯不溶于水解答；

（6）甲、乙的区别是乙装置能冷凝回流，据此判断。

详解：（1）乙酸、乙醇和浓硫酸混合时相当于浓硫酸稀释，所以应该将浓硫酸加入乙醇和乙酸的混合溶液中，并不断振荡，防止局部温度过高而产生安全事故，即先向试管中加入3mL乙醇，再缓缓加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，边加边振荡；

（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。由于酯化反应是可逆反应，则浓硫酸的作用除了作催化剂以外，还作吸水剂；

（3）乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸点接近且较低，大火加热，反应物大量蒸发损失，降低产率，所以用小火加热；

（4）乙酸乙酯是难溶于碳酸钠溶液的无色液体，碳酸钠溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以碳酸钠溶液呈红色，生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇极易溶于水，乙酸和碳酸钠反应生成乙酸钠、二氧化碳和水，导致溶液碱性降低，所以看到的现象是有气泡产生，溶液分层，下层溶液红色变浅；

（5）分离互不相溶的液体采用分液方法，乙酸乙酯不溶于水，所以步骤⑤中，分离出乙酸乙酯的方法是分液；

（6）甲、乙的区别是乙装置中反应物能冷凝回流，提高乙酸乙酯的产率，所以选乙。