Question

16．某化学兴趣小组用甲、乙两套装置（如图所示）进行甲酸（HCOOH）与甲醇（CH₃OH）酯化反应的实验，回答以下问题．

（1）甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式是HCOOH+CH₃OH$?_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O．
（2）实验过程中选用的用品及试剂：碎瓷片（作用为防暴沸）、甲酸、甲醇以及浓H₂SO₄ （作用为催化剂），还有试管A和锥形瓶B内装的是饱和Na₂CO₃溶液（作用为中和挥发出来的甲酸，使之转化为甲酸钠溶于水中，溶解挥发出来的甲醇，降低甲酸甲酯在水中的溶解度，便于分层得到酯）．
（3）乙装置中长玻璃导管c的作用是冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强；冷凝水应该从b进入．
（4）甲、乙两套装置中效果比较好的装置是乙．

Answer 1

分析 （1）甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯和水；
（2）酯化反应中浓硫酸起到催化剂的作用，甲酸甲酯不溶于饱和碳酸钠，且碳酸钠可与甲酸反应；
（3）甲醇（CH₃OH）易挥发，且有毒；冷凝管应从下口进水，上口出水；
（4）甲醇是有毒的易挥发的有机物，应在密闭容器中进行．

解答 解：（1）甲酸和甲醇进行酯化反应的历程是羧酸脱羟基醇脱氢，甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯和水，化学方程式为：HCOOH+CH₃OH$?_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O，
故答案为：HCOOH+CH₃OH$?_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O；
（2）酯化反应中浓硫酸起到催化剂的作用，甲酸甲酯不溶于饱和碳酸钠，且碳酸钠可与甲酸反应，甲醇易溶于水，便于分层，所以饱和碳酸钠的作用为中和挥发出来的甲酸，使之转化为甲酸钠溶于水中，溶解挥发出来的甲醇，降低甲酸甲酯在水中的溶解度，便于分层得到酯，
故答案为：催化；中和挥发出来的甲酸，使之转化为甲酸钠溶于水中，溶解挥发出来的甲醇，降低甲酸甲酯在水中的溶解度，便于分层得到酯；
（3）乙装置中长导管C的作用是冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强；冷凝管应从下口进水，上口出水，以保证水充满冷凝管，起到充分冷凝的作用，
故答案为：冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强；b；
（4）甲醇是有毒的易挥发的有机物，需要良好的冷凝效果，所以选择乙，因为甲醇有毒，减少大气污染，
故答案为：乙．

点评 本题考查物质的制备，侧重于学生的分析、实验以及计算能力的考查，注意把握有机物反应的特点以及常见仪器的使用，把握实验的原理和操作方法，难度不大．