Question

1．如图为制取乙酸乙酯的实验装置图．回答下列问题：
I揭示实验原理
①乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯．请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式．
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理？不能（选填“能”或“不能”），原因是醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基．
II反应温度确定：
合成乙酸乙酯的反应为放热反应．实验表明，反应温度应控制在85℃左右为宜．回答：
①实验温度不宜低于85℃左右的原因是反应速率低，达不到催化剂活性温度；
②实验温度不宜高于85℃左右的原因是温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低；
III实验装置的比较：
利用图装置制备乙酸乙酯，这种装置与教材装置相比较突出的优点是用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率．
IV酯层厚度的标示：
为更好地测定酯层厚度，可预先向饱和Na₂CO₃溶液中滴加1滴酚酞试液，现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色．

Answer 1

分析 I．①羧酸脱去羟基，醇脱去氢原子生成乙酸乙酯和水；
②醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
II．若温度低，影响反应速率；温度高，不利于乙酸乙酯的生成；
III．装置图的结构特点可知，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来；
IV．碳酸钠溶液显示碱性；乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，混合液分层，颜色不同．

解答 解：I．①酯化反应中羧酸提供羟基，醇应该氢原子，所以反应的机理可以表示为；
故答案为：；
②由于醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基，因此不能用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理，
故答案为：不能； 醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基；
II．①温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；
故答案为：反应速率低，达不到催化剂活性温度；
②正反应是放热反应，温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低，所以也不能高于85℃；
故答案为：温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低；
III．根据装置图的结构特点可判断，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而降低生成物浓度．使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
故答案为：用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；
IV．由于碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液显红色，所以应该滴入酚酞试液，实验现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色；
故答案为：酚酞；碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色．

点评 本田考查了乙酸乙酯的实验室制备原理探究，题目难度中等，试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力．