Question

1．如圖在試管甲中先加入2mL 95%的乙醇，再加入2克無水乙酸，充分搖勻，并在搖動(dòng)下緩緩加入2mL濃硫酸，冷卻后，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬髮⒃嚬芄潭ㄔ阼F架臺(tái)上，在試管乙中加入5ml 飽和的碳酸鈉溶液，按圖連接好裝置，用酒精燈對(duì)試管甲小火加熱3～5min后，改用大火加熱，當(dāng)觀察到左試管中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)．試回答：
（1）試管乙中觀察到的現(xiàn)象是液體分層
（2）本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)開始時(shí)用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，同時(shí)又防止了反應(yīng)物未來得及反應(yīng)而揮發(fā)損失；（已知乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃；乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃；乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃）
（3）試管甲中加入濃硫酸的目的是催化劑、吸水劑
（4）該實(shí)驗(yàn)中長導(dǎo)不宜伸入試管乙的溶液中，原因是防止倒吸
（5）試管乙中飽和Na₂CO₃溶液的作用是除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層析
（6）寫出試管甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O
（7）生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全變成生成物，反應(yīng)一段時(shí)間后，就達(dá)到了該反應(yīng)的限度，也即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有（填序號(hào)）②④⑤．
①單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水
②單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol乙酸
③單位時(shí)間里，消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸
④正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等
⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化．

Answer 1

分析 （1）試管乙飽和碳酸鈉溶液中，生成的乙酸乙酯在水溶液上層，試管中觀察到的現(xiàn)象是：溶液分層，在飽和碳酸鈉上層產(chǎn)生有特殊香味的無色液體；
（2）開始時(shí)用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，避免反應(yīng)物的揮發(fā)；
（3）乙酸與乙醇需濃硫酸作催化劑，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動(dòng)；
（4）根據(jù)粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物中各自的性質(zhì)，以及加熱不充分也能產(chǎn)生倒吸進(jìn)行解答；
（5）用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯，乙醇溶解，碳酸鈉與乙酸反應(yīng)除去乙酸、同時(shí)降低乙酸乙酯的溶解度；
（6）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，在甲中反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應(yīng)；
（7）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化．

解答 解：（1）試管乙飽和碳酸鈉溶液中，生成的乙酸乙酯在水溶液上層，試管中觀察到的現(xiàn)象是：溶液分層，在飽和碳酸鈉上層產(chǎn)生有特殊香味的無色液體，
故答案為：溶液分層；
（2）乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃；乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，沸點(diǎn)比較低，開始時(shí)用小火加熱的原因是加快反應(yīng)速率，避免未反應(yīng)的反應(yīng)物的揮發(fā)，
故答案為：加快反應(yīng)速率，同時(shí)又防止了反應(yīng)物未來得及反應(yīng)而揮發(fā)損失；
（3）乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，需濃硫酸作催化劑，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動(dòng)，故濃硫酸的作用為催化劑、吸水劑，
故答案為：催化劑、吸水劑；
（4）乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水而產(chǎn)生倒吸，加熱不充分也能產(chǎn)生倒吸，導(dǎo)管不能插入到Na₂CO₃溶液中，防止倒吸回流現(xiàn)象的發(fā)生，
故答案為：防止倒吸；
（5）乙醇與乙酸都易揮發(fā)，制備的乙酸乙酯含有乙醇與乙酸，通常用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯，中和揮發(fā)出來的乙酸，使之轉(zhuǎn)化為乙酸鈉溶于水中，溶解揮發(fā)出來的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層得到酯；
故答案為：除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層析；
（6）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，在甲中乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，該反應(yīng)方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
（7）①單位時(shí)間內(nèi)生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水，都表示正反應(yīng)速率，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故①錯(cuò)誤；
②單位時(shí)間內(nèi)生成1mol乙酸乙酯表示正反應(yīng)，同時(shí)生成1mol乙酸表示逆反應(yīng)，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故②正確；
③單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸，都表示正反應(yīng)速率，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故③錯(cuò)誤；
④當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，故④正確；
⑤當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化，故⑤正確．
故選②④⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查乙酸乙酯的制備，題目難度不大，注意理解飽和碳酸鈉溶液的作用以及酯化反應(yīng)的機(jī)理，試題培養(yǎng)了學(xué)生分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．