Question

20．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务．
【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，该反应的化学方程式为CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，反应类型为取代反应．
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：

【装置选择】若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置应是乙（填“甲”或“乙”）．丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸．
【实验操作】
（1）在试管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡将浓硫酸慢慢注入试管中，最后再加入乙酸．
（2）在试管②中盛一定量的X试剂，该试剂是饱和碳酸钠溶液．
（3）按上述选择组装好装置，用酒精灯加热，过一会儿，在试管②中观察到的现象是液体分为两层，且能闻到香味．
【问题讨论】
（4）实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂．
（5）常用分液方法分离获得实验所得的乙酸乙酯．

Answer 1

分析 【装置选择】
乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热发生取代反应生成乙酸乙酯和水；
甲装置导管直接插入液面以下容易发生倒吸；球形干燥管容积较大可以防止倒吸；
【实验操作】
（1）浓硫酸密度大，稀释产生大量的热，混合时应将浓硫酸加入到乙醇中，以防酸液飞溅，乙酸易挥发，冷却后再加入乙酸；
（2）乙醇、乙酸易挥发，制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇易溶于水，乙酸能够与碳酸钠溶液反应，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度不大，所以可以用饱和碳酸钠溶液除去乙醇、乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；
（3）乙酸乙酯密度小于水，不溶于水，有芳香气味，据此判断现象；
（4）酯化反应中浓硫酸作用为：催化剂和吸水剂；
（5）分类两种相互不溶的液体用分液方法．

解答 解：【装置设计】
乙醇与乙酸在浓硫酸做催化剂、吸水剂条件下发生取代反应生成乙酸乙酯和水，方程式：
CH₃COOH+CH₃CH₂OH $?_{△}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；反应类型为：取代反应；
故答案为：CH₃COOH+CH₃CH₂OH $?_{△}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；取代反应；
甲装置导管直接插入液面以下容易发生倒吸；所以应选择乙装置；球形干燥管容积较大可以防止倒吸，
故答案为：乙；防止倒吸；
【实验操作】
（1）浓硫酸密度大，应将浓硫酸加入到乙醇中，以防酸液飞溅，乙酸易挥发，冷却后再加入乙酸；添加顺序依次乙醇、浓硫酸、乙酸，正确的操作为：先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡将浓硫酸慢慢注入试管中，最后再加入乙酸；
故答案为：先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡将浓硫酸慢慢注入试管中，最后再加入乙酸；
（2）乙醇、乙酸易挥发，制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇易溶于水，乙酸能够与碳酸钠溶液反应，方程式：2CH₃COOH+Na₂CO₃═2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度不大，所以可以用饱和碳酸钠溶液除去乙醇、乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，所以在试管②中盛一定量的饱和碳酸钠溶液试剂，
故答案为：饱和碳酸钠溶液；
（3）乙酸乙酯密度小于水，不溶于水，有芳香气味，所以在试管②中观察到的现象是液体分为两层，且能闻到香味；
故答案为：液体分为两层，且能闻到香味；
（4）酯化反应中浓硫酸作用为：催化剂和吸水剂；
故答案为：催化剂和吸水剂；
（5）乙酸乙酯密度小于水，难溶于与水，加入饱和碳酸钠溶液后，二者分层，可以用分液法分离二者；
故答案为：分液；

点评 本题考查乙酸乙酯的制备，明确制备原理及实验装置特点是解题关键，注意实验的基本操作以及浓硫酸混合时的注意事项，易错点是球形干燥管的用途．