Question

某兴趣小组利用如图装置，将不同浓度的硫酸与3mL 无水乙醇和2mL冰醋酸混合，分别进行制取乙酸乙酯的研究．
（1）仪器B的名称

 

，其作用是

 

．
（2）兴趣小组记录的实验现象和结果如表：

组序号	催化剂	反应现象	C中饱和碳酸钠溶液中酯层高度
①	2mL 98%浓硫酸	20秒时溶液出现棕色，随反应进行，溶液颜色逐步加深，最后成黑色；酯层无气泡	2.10cm
②	2mL14mol?L-1 硫酸	反应后溶液呈浅棕色；酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰，没有气泡	2.14cm
③	2mL10mol?L-1 硫酸	反应后溶液呈无色；酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰，没有气泡	2.16cm
④	2mL7mol?L-1 硫酸	反应后溶液呈无色；酯层与饱和碳酸钠界面有气泡	2.00cm

Ⅰ第①组实验中，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色的原因是：

 

．
若同时有刺激性气味的气体产生，则可能发生的化学反应方程式是：

 

．
Ⅱ试管C的酯层中没有乙酸的实验组是（填组序号）

 

；从实验结果分析，选用催化剂的最佳浓度是

 

．
Ⅲ由实验结果可知，盐酸

 

填“能”或“不能”）作酯化反应的催化剂，其原因是

 

．

Answer 1

考点：乙酸乙酯的制取

专题：实验题

分析：（1）根据常用仪器的名称以及仪器用途进行解答；
（2）Ⅰ98%的浓硫酸具有强氧化性，能氧化乙醇；
Ⅱ．根据酯层无气泡现象进行解答；根据①②③④组实验对照选用催化剂的最佳浓度；
Ⅲ根据酯化反应的机理分析解答；

解答： 解：（1）如图所示的装置为实验室制乙酸乙脂，利用乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应，仪器B为长颈漏斗，上方有较大的空间，防止由于加热不均匀造成Na₂CO₃溶液倒流进加热反应物的试管中，导致试管破裂；
故答案为：长颈漏斗；防止饱和碳酸钠溶液倒吸；
（2）Ⅰ．根据第①组实验中，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色，黑色为碳，为98%的浓硫酸具有强氧化性，氧化乙醇所致，若同时有刺激性气味的气体产生为二氧化硫，C+2H₂SO₄（浓）

△   .

2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O或CH₃CH₂OH+2H₂SO₄（浓）

△

2C↓+2SO₂↑+5H₂O，
故答案为：98%的浓硫酸具有强氧化性，使部分反应物炭化；C+2H₂SO₄（浓）

△   .

2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O或CH₃CH₂OH+2H₂SO₄（浓）

△

2C↓+2SO₂↑+5H₂O；
Ⅱ．反应物中乙酸的沸点较低易挥发，乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，试管C的酯层中无气泡说明没有乙酸，①②③实验组符合条件，从实验结果分析，③反应后溶液颜色呈无色说明无碳生成，酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰说明有乙酸乙酯生成，无气泡，说明无乙酸，所以选用催化剂的最佳浓度是10 mol?L^-1，
故答案为：①②③；10 mol?L^-1；
Ⅲ．酯化反应的催化剂是H⁺，盐酸也能电离出H⁺；所以盐酸能作酯化反应的催化剂，
故答案为：能；因为酯化反应的催化剂是H⁺，盐酸也能电离出H⁺；

点评：本题考查乙酸乙酯的制备，注意饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理是解答的关键，题目难度中等，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力．