题目内容

2.已知下表数据:
物质熔点/℃沸点/℃密度/(g/cm3)
乙醇-144780.789
乙酸16.6117.91.05
乙酸乙酯-83.677.50.90
浓硫酸--3381.84
某学生做乙酸乙酯的制备实验
(1)写出该反应的化学反应式CH3COOH+HOCH2CH3$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O.
(2)按装置图安装好仪器后,在大试管中配制好体积比为3:2的乙醇和乙酸,加热至沸腾,很久也没有果香味液体生成,原因是漏加浓硫酸.
(3)根据上表数据分析,为什么乙醇需要过量一些,其原因是乙醇的沸点低,易挥发而损耗.
按正确操作重新实验,该学生很快在小试管中收集到了乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物.现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,如图是分离操作步骤流程图.在图中圆括号表示加入适当的试剂,编号表示适当的分离方法.

写出加入的试剂:试剂(a)是饱和碳酸钠;试剂(b)是稀硫酸溶液
写出有关的操作分离方法:①是分液,②是蒸馏,③是蒸馏.
(6)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水.

分析 加入饱和碳酸钠a溶解乙醇和乙酸反应生成醋酸钠溶液,乙酸乙酯在碳酸钠溶液中不溶分层分液后将乙酸乙酯分离出来,蒸馏混合溶液分离出乙醇,然后向剩余混合液中加入稀硫酸b,稀硫酸与醋酸钠反应生成醋酸和硫酸钠混合溶液,蒸馏将醋酸分离出来,
(1)乙酸和乙醇在浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯;
(2)酯化反应需要浓硫酸作催化剂;
(3)依据表中数据可知乙醇沸点低易挥发;
(4)分离物质的原则:所加试剂不与所分离的药品反应,不引入新杂质,分离后的药品容易与被分离的药品分开.加入饱和碳酸钠a溶解乙醇和乙酸反应生成醋酸钠溶液,乙酸乙酯在碳酸钠溶液中不溶分层分液后将乙酸乙酯分离出来,蒸馏混合溶液分离出乙醇,然后向剩余混合液中加入稀硫酸b,稀硫酸与醋酸钠反应生成醋酸和硫酸钠混合溶液,蒸馏将醋酸分离出来,根据图示流程考虑操作方法;
(5)无水碳酸钠粉末是一种良好的吸水剂,可以除掉乙酸乙酯中混有的少量水.

解答 解:(1)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$\stackrel{浓硫酸}{?}$CH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+HOCH2CH3$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O;
(2)酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,若无催化剂,基本看不到反应,故答案为:漏加浓硫酸;
(3)依据表中数据可知乙醇沸点低易挥发损坏,所以应过量一些,故答案为:乙醇的沸点低,易挥发而损耗;
(4)加入饱和碳酸钠溶液a,溶解乙醇和乙酸反应生成醋酸钠溶液,乙酸乙酯在碳酸钠溶液中不溶分层分液后将乙酸乙酯分离出来,蒸馏混合溶液分离出乙醇,然后向剩余混合液中加入稀硫酸b,稀硫酸与醋酸钠反应生成醋酸和硫酸钠混合溶液,蒸馏将醋酸分离出来,
故答案为:饱和碳酸钠;稀硫酸溶液;分液;蒸馏;蒸馏;
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是:除去乙酸乙酯中混有的少量水,故答案为:除去乙酸乙酯中混有的少量水.

点评 本题考查了实验室制备乙酸乙酯,主要考查有机物推断、有机物的分离提纯、乙酸乙酯的制备等,侧重考查有机物分离提纯,关键是理解分离提纯原理,难度中等.

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