Question

乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业．实验室制备乙酸乙酯的化学方程式如下：CH₃COOH+C₂H₅OH

浓H2SO4

△

CH₃COOC₂H₅+H₂O
为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图所示装置进行了以下四个实验，实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min．实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验 编号	试管Ⅰ中试剂	试管Ⅱ中试剂	测得有机层的厚度/cm
A	2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸		5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸		0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸		1.2

（1）试管Ⅱ中的试剂应是

 

；干燥管的作用是

 

．
（2）实验D的目的是与实验C相对照，证明H⁺对酯化反应具有催化作用．实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是

 

mL和

 

mol/L．
（3）分析实验

 

（填实验编号）的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是

 

．
（4）加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是

 

写出两条即可）．

Answer 1

考点：乙酸乙酯的制取

专题：实验题

分析：（1）试管Ⅱ中的试剂用于吸收乙酸乙酯，通常使用饱和碳酸钠溶液；球形干燥管容积较大，利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用；
（2）对比试验关键是要采用控制变量，即控制一个变量，其它条件不变，所以可以从控制变量的角度来分析解答；
（3）根据实验A和实验B的数据进行解答；水在酯化反应中为生成物，从生成物对化学平衡的影响角度分析
（4）乙酸和乙醇容易挥发，且温度过高容易发生副反应．

解答： 解：（1）球形干燥管容积较大，使乙酸乙酯充分与空气进行热交换，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用，故答案为：冷凝，防倒吸；
（2）本题是研究实验D与实验C相对照，证明H⁺对酯化反应具有催化作用的条件，题中采用了一个变量，实验C3mol?L^-1 H₂SO₄，实验D盐酸，所以达到实验目的，实验D与实验C中H⁺的浓度一样，实验C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol?L^-1 H₂SO₄，实验D3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸，要保证溶液体积一致，才能保证乙醇、乙酸的浓度不变，盐酸体积为6mL，实验D与实验C中H⁺的浓度一样，所以盐酸的浓度为6mol?L^-1，
故答案为：6，6；
（3）对照实验A和B可知：试管Ⅰ中试剂实验A比实验B多1mL18mol?L^-1 浓硫酸，但是试管Ⅱ中试剂中测得有机层乙酸乙酯的厚度，实验A为5.0cm，而实验B只有0.1cm，说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率；酯化反应为可逆反应，浓硫酸吸收酯化反应生成的水，降低了生成物浓度，使平衡向生成乙酸乙酯方向移动，
故答案为：A；浓硫酸吸收酯化反应生成的水，降低了生成物浓度，使平衡向生成乙酸乙酯方向移动；
（4）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，实验发现温度过高，乙酸乙酯的产率反而降低，是由于乙酸、乙醇都易挥发，使产率降低，或因温度过高可能发生副反应使产率降低，如乙醇在140℃，在浓硫酸催化下脱水生成乙醚，
故答案为：乙酸、乙醇都易挥发，温度过高可能使乙酸、乙醇大量挥发使产率降低，温度过高可能发生副反应使产率降低．

点评：本题考查了乙酸乙酯的制备方法、温度对反应速率、化学平衡的影响等知识，题目难度中等，注意把握乙酸乙酯的制备原理和实验方法，明确影响反应速率、化学平衡的因素．