Question

17．甲酸乙酯為允許使用的食用香料，又稱蟻酸乙酯，有辛辣的刺激味和菠蘿樣的果香香氣，還有強(qiáng)烈朗姆酒似香氣，并略帶苦味．
已知：①無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂•6C₂H₅OH
②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn)如表

試劑	乙醚	乙醇	甲酸	甲酸乙酯
沸點(diǎn)（℃）	34.7	78.5	100.5	54.4

（1）制備粗品
將4mL乙醇、3mL甲酸和2mL濃硫酸加入試管a中，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應(yīng)完全，在試管b內(nèi)得到甲酸乙酯的粗品．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實(shí)際用量多于此量，原因是濃H₂SO₄能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率；濃硫酸用量又不能過(guò)多，原因是濃H₂SO₄具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物碳化，降低酯的產(chǎn)率．
②球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝．
③若用乙裝置制備甲酸乙酯，其缺點(diǎn)有受熱不均勻，不易于控制溫度；原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)．
（2）制備精品
①反應(yīng)結(jié)束后，從試管b中分離出甲酸乙酯粗品所用的主要儀器分液漏斗．
②從b中分離出的甲酸乙酯中常含有少量的乙醇、乙醚和水，應(yīng)先加入無(wú)水氯化鈣，除去乙醇和水，然后再通過(guò)蒸餾操作得到甲酸乙酯．
③某同學(xué)用裝有飽和氫氧化鈉的試管收集甲酸乙酯，幾乎沒(méi)有收集到產(chǎn)物．原因是HCOOCH₂CH₃+NaOH→HCOONa+CH₃CH₂OH（用化學(xué)方程式解釋）．

Answer 1

分析 （1）①制備乙酸乙酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，濃H₂SO₄能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率，由于濃H₂SO₄具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物碳化，降低酯的產(chǎn)率；
②球形干燥管的體積較大，能防倒吸；
③b由于不是水浴加熱，溫度不易控制，飲醋制備乙酸乙酯的缺點(diǎn)有原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)；
（2）①甲酸乙酯不溶于水，可分液分離，據(jù)此分析；
②結(jié)合信息可知，乙醇與甲酸乙酯的沸點(diǎn)接近，與乙醚的沸點(diǎn)差異大，則先加入無(wú)水氯化鈣，分離出乙醇和水，然后蒸餾分離出甲酸乙酯；
③甲酸乙酯在氫氧化鈉溶液中水解．

解答 解：（1）①由于是可逆反應(yīng)，由于濃H₂SO₄能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率，因此實(shí)際用量多于此量；由于濃H₂SO₄具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物碳化，降低酯的產(chǎn)率，所以濃硫酸用量又不能過(guò)多；
故答案為：濃H₂SO₄能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率；濃H₂SO₄具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物碳化，降低酯的產(chǎn)率；
②球形干燥管的管口伸入液面下可能發(fā)生倒吸，球形干燥管體積大，可以防止倒吸，同時(shí)起冷凝作用；
故答案為：防止倒吸、冷凝；
 ③根據(jù)b裝置可知由于不是水浴加熱，溫度不易控制，因此制備乙酸乙酯的缺點(diǎn)有原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)；
故答案為：受熱不均勻，不易于控制溫度；原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)；
（2）①甲酸乙酯不溶于水，可分液分離，分液需要分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；
 ②無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂•6C₂H₅0H，故加入無(wú)水氯化鈣可以除去乙醇和水，乙醚與甲酸乙酯沸點(diǎn)相差較大，可用蒸餾分離出甲酸乙酯；
故答案為：乙醇和水；蒸餾；
③甲酸乙酯在氫氧化鈉溶液中水解為鈉鹽和醇，故用裝有飽和氫氧化鈉的試管收集甲酸乙酯，幾乎沒(méi)有收集到產(chǎn)物，發(fā)生的反應(yīng)物為：HCOOCH₂CH₃+NaOH→HCOONa+CH₃CH₂OH；
故答案為：HCOOCH₂CH₃+NaOH→HCOONa+CH₃CH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中的信息、制備原理及實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意混合物分離及信息的應(yīng)用，題目難度不大．