Question

11．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示． 已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂•6C₂H₅OH；②有关有机物的沸点如下表：

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点（℃）	34.7	78.5	118	77.1

A中放醋酸，B中将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，D中放有饱和碳酸钠溶液．经分液漏斗边滴加醋酸、边加热．
请回答：
（1）反应中加入的乙醇是过量的，其目的是增加一种反应物，有利于酯化反应正向进行；
（2）该反应中，若用CH₃CH₂¹⁸OH与乙酸发生反应，则反应的化学方程式为CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O．
（3）球形干燥管C的作用是冷凝、防倒吸．
若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是（用离子方程式表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；反应结束后D中的现象是溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液颜色由红色变为无色（或变浅）．
（4）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出乙醇；再加入（此空从下列选项中选择）C，
目的是除水，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯．
A．五氧化二磷B．碱石灰C．无水硫酸钠D．生石灰．

Answer 1

分析 （1）乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应，反应中通常加入过量的乙醇，提高乙酸的转化率；
（2）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙醇、乙酸反应生成乙酸乙酯和水，且为可逆反应；
（3）根据粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物中各自的性质，以及加热不充分也能产生倒吸进行解答；醇与乙酸都易挥发，制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸，通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，反应掉挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯，故D中的溶液为饱和的碳酸钠溶液，碳酸根水解，溶液呈碱性，反应后溶液分层，上层无色油体液体，由于碳酸钠与乙酸反应，故下层溶液颜色变；
（4）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物；不能选择P₂O₅、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或碱性条件下水解．

解答 解：（1）乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应，乙醇相对廉价，加入过量的乙醇，增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高乙酸的转化率，
故答案为：增加一种反应物，有利于酯化反应正向进行；
（2）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，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，该反应方程式为：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O，
故答案为：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O；
（3）乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水而产生倒吸，加热不充分也能产生倒吸，用球形干燥管，除起冷凝作用外，球形干燥管球形部分由于容积较大，也能起到防止倒吸的作用，碳酸根离子水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液呈碱性，加入几滴酚酞，溶液呈红色，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水小，溶液分层，上层无色油体液体，乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅，
故答案为：冷凝、防倒吸；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液颜色由红色变为无色（或变浅）；
（4）加入无水氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物，不能选择P₂O₅、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或碱性条件下水解，
故答案为：乙醇；C．

点评 本题考查乙酸乙酯的制备与实验改进，题目难度中等，注意掌握乙酸乙酯的制取原理及装置选择，明确反应过程中浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力．