题目内容

12.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇,浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如图1所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品.请回答下列问题:(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)

①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是防止烧瓶中的液体暴沸;
该反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,即达到化学平衡状态.下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有(填序号)BDE.
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
C.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
D.正反应的速率与逆反应的速率相等
E.混合物中各物质的浓率不再变化
③现拟分离乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品如图2.
试剂a是饱和Na2CO3溶液,分离方法①是分液;分离方法②是蒸馏.

分析 ①沸点低的液体加热使易暴沸,加入碎瓷片,防止暴沸;酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,该反应生成乙酸乙酯和水,且为可逆反应,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;
②化学反应达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;
③粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸.

解答 解:①乙酸、乙醇沸点低,液体加热易暴沸,加入碎瓷片,引入汽化中心,防止烧瓶中的液体暴沸,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,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O,
故答案为:防止烧瓶中的液体暴沸;CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O;
②已知可逆反应CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,
A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,故A错误;
B.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,说明正逆反应速率相等,故B正确;
C.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,故C错误;
D.正反应的速率与逆反应的速率相等,达到平衡状态,故D正确;
E.混合物中各物质的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故E正确.
故答案为:BDE;
③粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸;
故答案为:饱和Na2CO3溶液;分液;蒸馏.

点评 本题考查乙酸乙酯的制备,考查了学生运用知识的能力,注意乙酸乙酯反应的可逆性特点,注意判断平衡状态的方法,为易错点,注意把握实验原理和方法,题目难度中等.

练习册系列答案
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2.阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题.
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.14mol?L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO4 25.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL.
(1)该学生用标准0.14mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO4 25.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂.
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管.
C.用蒸馏水洗干净滴定管.
D. 取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2-3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下.
E.检查滴定管是否漏水.
F.另取锥形瓶,再重复操作一次.
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度.
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写)ECBADGF(或ECBDAGF)
②该滴定操作中应选用的指示剂是酚酞.
③在G操作中如何确定终点?滴入最后一滴NaOH溶液,溶液突然变成红色,半分钟不褪色
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)偏大
(3)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入滴定管乙(选填“甲”或“乙”)中.
(4)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值偏小(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)计算待测硫酸溶液的物质的量浓度(计算结果精确到小数点后二位)是4.20mol/L-.

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