Question

有機化學(xué)知識在生活中應(yīng)用廣泛．
實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)�瓶�?nèi)），加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾（如圖所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品．請回答下列問題：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸點依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
①在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應(yīng)放入幾塊碎瓷片，其目的是

 

；
②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)一段時間后，就達到了該反應(yīng)的限度，即達到化學(xué)平衡狀態(tài)．下列描述能說明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的有（填序號）

 

；
A．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水
B．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸
C．單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸
D．正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等
E．混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化
③現(xiàn)擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品，如圖是分離操作步驟流程圖．

試劑a是

 

，分離方法①是

 

；分離方法②是

 

，試劑b是

 

；
④寫出C→D 反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：乙酸乙酯的制取,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用

專題：實驗題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）液體加熱使易暴沸，應(yīng)加入碎瓷片；
（2）化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
（3）粗產(chǎn)品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應(yīng)掉乙酸，溶解乙醇，同時降低乙酸乙酯的溶解度，便于溶液分層，乙酸乙酯密度比水小，乙酸乙酯在上層，然后利用分液，乙酸乙酯加入無水碳酸鈉吸收其中的水，可得乙酸乙酯；溶液中含有乙醇、碳酸鈉、乙酸鈉，進行蒸餾可以收集乙醇，向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸，可以得到乙酸，再進行蒸餾可以收集乙酸；
（4）硫酸的酸性強于乙酸，硫酸與乙酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和乙酸，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）液體加熱使易暴沸，加入碎瓷片可以防止暴沸，
故答案為：防止燒瓶中液體受熱暴沸；
（2）A．生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水，都是正反應(yīng)速率，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸，說明正逆反應(yīng)速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等，各組分的濃度不再變化，達到了平衡狀態(tài)，故D正確；
E．混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化，正逆反應(yīng)速率相等，說明達到平衡狀態(tài)，故E正確．
故答案為：BDE．
（3）由于飽和的碳酸鈉溶液反應(yīng)掉乙酸，溶解乙醇，同時降低乙酸乙酯的溶解度，所以a為飽和碳酸鈉溶液；由于乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，且密度比水小，乙酸乙酯在上層，可以通過分液操作分離出乙酸乙酯；B溶液中含有乙醇、碳酸鈉、乙酸鈉，通過蒸餾方法可以分離出乙醇，向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸，可以得到乙酸，再進行蒸餾可以分離出乙酸，
故答案為：飽和Na₂CO₃溶液；分液；蒸餾；（濃）硫酸；
（4）乙酸鈉為弱酸鹽，硫酸為強酸，根據(jù)強酸制弱酸，2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄，
故答案為：2CH₃COONa+H₂SO₄→2CH₃COOH+Na₂SO₄．

點評：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)的分離與提純、乙酸乙酯的制取等知識，題目難度中等，試題較為綜合，注意掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及判斷方法，明確常見物質(zhì)的分離與分離方法．