题目内容

【题目】某研究性学习小组设计实验制备乙酸乙酯(如图1):

(1)实验过程中,用酒精灯缓慢加热,“缓慢加热”目的是______________________。

(2)烧瓶B中加几块碎瓷片,其作用是__________。长导管L的作用是________________。

(3)图1方案有明显缺陷,请提出改进建议:_____________________________________。经改进后,实验现象是____________________________________________________。简述分离乙酸乙酯的操作方法:________________,需要用到的下列仪器有________(填代号)。

(4)①能否用图2的D装置替代图1的C装置?________(填“能”或“否”),理由是__________________________;

②能否用图2的E装置替代图1的C装置?________(填“能”或“否”),理由是___________________。

(5)实验中,若浓硫酸量过多,会导致后果是______________________________________(答两点即可)。经实验证明,可以用硫酸氢钠固体替代浓硫酸完成本实验,硫酸氢钠不溶于有机物,其优点是____________________________________________________。

【答案】减少乙酸和乙醇挥发,提高物质的转化率 防暴沸 冷凝兼导气 C中溶液换成饱和碳酸钠溶液 C烧杯里液体分层、上层液体具有果香味、且呈油状 将C烧杯里液体混合物用玻璃棒引流注入分液漏斗里,静置、分层,打开分液漏斗活塞,将下层碳酸钠等无机层液体放入烧杯里,上层乙酸乙酯液体从上口倒出 afg 否 导管插入碳酸钠溶液,易引起液体倒吸 否 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会水解生成乙酸钠和乙醇,使乙酸乙酯量减小 产生杂质如乙烯、乙醚等;会使乙醇炭化并产生二氧化硫;易形成酸雾等 使用硫酸氢钠可减少副产物,同时可以循环使用

【解析】

(1)乙酸和乙醇易挥发,缓慢加热,可以减少乙酸和乙醇的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率或利用率;

答案为减少乙酸和乙醇挥发,提高物质的转化率;

(2)给乙酸和乙醇混合液加热过程中容易发生暴沸现象,加入碎瓷片可防止暴沸;长导管L的作用是冷凝导气,让挥发的乙酸和乙醇蒸气遇冷变为液体,回落到烧瓶中,提高乙酸和乙醇的利用率;

答案为防止暴沸;冷凝和导气;

(3)从烧瓶中出来的物质除含有乙酸乙酯外,还含有乙酸和乙醇,如果用水吸收,乙酸乙酯还有乙酸和乙醇杂质,因此烧杯中应将水换成饱和碳酸钠溶液,碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯在水中的溶解度使之析出;乙酸乙酯的密度小于水,具有果香味,改进后,实验现象是C烧杯里液体出现分层,上层液体具有果香味,呈油状;分离出乙酸乙酯,采用分液的方法,具体操作是将C烧杯里液体混合物用玻璃棒引流注入分液漏斗里,静置、分层,打开分液漏斗活塞,将下层碳酸钠等无机层液体放入烧杯里,上层乙酸乙酯液体从上口倒出;使用到的仪器是分液漏斗、烧杯、玻璃棒,故afg正确;

答案为C中溶液换成饱和碳酸钠溶液; C烧杯里液体分层、上层液体具有果香味、且呈油状;将C烧杯里液体混合物用玻璃棒引流注入分液漏斗里,静置、分层,打开分液漏斗活塞,将下层碳酸钠等无机层液体放入烧杯里,上层乙酸乙酯液体从上口倒出;afg;

(4)①装置C中倒置漏斗起到防倒吸的目的,图2中D装置不能防止倒吸,因此不能用图2代替图1的C装置;

答案为否;导管插入碳酸钠溶液,易引起液体倒吸;

②乙酸乙酯在NaOH溶液中水解成乙酸钠和乙醇,因此不能用图2的E装置代替图1的C装置;

答案为否;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会水解生成乙酸钠和乙醇,使乙酸乙酯量减小;

(5)浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸用量过多,利用浓硫酸的脱水性,使乙醇碳化,产生SO2、CO2等,乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应或取代反应,生成乙烯、乙醚等杂质;NaHSO4不具有脱水性和强氧化性,使用硫酸氢钠可以减少副产物,同时硫酸氢钠不溶于有机物,反应后回收可以循环使用;

答案为产生杂质如乙烯、乙醚等;会使乙醇炭化并产生二氧化硫;易形成酸雾等;使用硫酸氢钠可减少副产物,同时可以循环使用。

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