Question

20．如图，在试管a中先加入2mL95%的乙醇，再加入3mL无水醋酸，边摇边缓缓加入2mL浓H₂SO₄，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入7mL饱和碳酸钠溶液．连接好装置．用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验．
（1）写出a试管中的主要化学反应的方程式：CH₃COOH+HOC₂H₅$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O
（2）加入浓H₂SO₄的目的是催化剂、吸水剂
（3）在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是防止发生倒吸．
（4）饱和Na₂CO₃溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，利于分层观察．
（5）将1mol 乙醇（其中的氧用 ¹⁸O 标记）在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应．下列叙述不正确的是B
A．生成的乙酸乙酯中含有¹⁸O       B．生成的水分子中含有¹⁸O
C．可能生成 44g 乙酸乙酯         D．不可能生成 90g 乙酸乙酯．

Answer 1

分析 （1）乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水；
（2）酯化反应中，浓硫酸起到了催化剂和吸水剂的作用；
（3）乙醇和乙酸易溶于水，容易发生倒吸现象，用球形管可以起到防止倒吸的作用；
（4）乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液容易中的溶解度较小，且能够溶解乙醇、中和乙酸；
（5）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．依据有机酯化反应的本质“酸脱羟基醇脱氢”．

解答 解：（1）乙醇与乙酸发生酯化反应的方程式为：CH₃COOH+HOC₂H₅$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，故答案为：CH₃COOH+HOC₂H₅$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；
（2）酯化反应为可逆反应，用浓硫酸吸水有利于乙酸乙酯的生成，另外浓硫酸还起到了催化剂的作用，
故答案为：催化剂、吸水剂； 
（3）由于乙酸乙酯中混有的乙醇、乙酸易溶于水，易发生倒吸现象，所以该实验装置中使用球形管除起冷凝作用外，还可以起到防止倒吸的作用，
故答案为：防止发生倒吸；
（4）碳酸钠能够中和乙酸、溶解乙醇，且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液容易中的溶解度减小，所以试管乙中饱和碳酸钠的作用是中和乙酸、溶解乙醇，减小酯在水中的溶解度，
故答案为：吸收乙酸；溶解乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，利于分层观察；
 （5）将1mol乙醇（其中的氧用¹⁸O标记）在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应，化学方程式为：CH₃COOH+H¹⁸OCH₂CH₃$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O，乙酸乙酯的摩尔质量为88g/mol，1mol乙醇应反应生成1mol乙酸乙酯，但反应是可逆反应，乙酸和乙醇挥发，所以不能进行彻底，应小于90g，可能生成44g乙酸乙酯，只有B错误．
故答案为：B．

点评 本题考查了制备方案的设计，题目难度不大，明确酯化反应原理为解答关键，注意掌握酯化反应中浓硫酸、饱和碳酸钠溶液溶液的作用，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．