Question

酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、粘合劑及印刷、紡織等工業(yè)．乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：CH₃COOH+C₂H₅OH 

濃硫酸

△

CH₃COOC₂H₅+H₂O
請根據(jù)要求回答下列問題：
（1）若用右圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯，其中飽和碳酸鈉溶液的作用是

吸收乙醇、中和乙酸及降低乙酸乙酯在水中的溶解度

．
（2）此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成

產(chǎn)生大量的酸性廢液

、

部分原料炭化

等問題．
（3）在圖所示的裝置中進(jìn)行50mL 0.50mol/L醋酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反應(yīng)．通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算反應(yīng)熱．回答下列問題：
①從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是

環(huán)形玻璃攪拌棒

；
②在題述反應(yīng)條件下，測得反應(yīng)前醋酸和NaOH溶液的溫度均為25.43℃，反應(yīng)后混合溶液的溫度為28.73℃．已知反應(yīng)前醋酸
和NaOH溶液的密度均為1.0g?cm^-3，反應(yīng)后混合溶液的比熱容為c=4.18J/（g?℃）．試寫出中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

CH₃COOH（aq）+NaOH（aq）=CH₃COONa（aq）+H₂O（l）△H=-55.18kJ?mol

．

Answer 1

分析：（1）飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應(yīng)除去乙酸、同時(shí)降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層；
（2）此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，濃硫酸能氧化乙醇，同時(shí)產(chǎn)生大量的酸性廢液；
（3）①根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器，環(huán)形玻璃攪拌棒起攪拌作用；
②根據(jù)公式Q=△H=△Tcm來計(jì)算反應(yīng)的焓變，并根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來寫熱化學(xué)方程式．

解答：解：（1）制備乙酸乙酯時(shí)常用飽和碳酸鈉溶液，目的是中和揮發(fā)出來的乙酸，使之轉(zhuǎn)化為乙酸鈉溶于水中，便于聞乙酸乙酯的香味；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：吸收乙醇、中和乙酸及降低乙酸乙酯在水中的溶解度；
（2）此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，乙醇被炭化，同時(shí)產(chǎn)生大量酸性廢液，
故答案為：產(chǎn)生大量的酸性廢液；部分原料炭化；
（3）①環(huán)形玻璃攪拌棒起攪拌作用，使溶液溫度一致，否則測量溫度不準(zhǔn)確，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
②Q=△H=-△Tcm=-（28.73℃-25.43℃）×4.18J/（g?℃）×100g═1.3794KJ/mol，50mL 0.50mol/L醋酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量是0.025mol，所以生成1mol水放出的熱量

1.3794KJ/mol

0.025mol

=55.18 kJ?mol^-1，熱化學(xué)方程式為：CH₃COOH （aq）+NaOH（aq）=CH₃COONa （aq）+H₂O（l）△H=-55.18 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃COOH （aq）+NaOH（aq）=CH₃COONa （aq）+H₂O（l）△H=-55.18 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評：本題考查乙酸乙酯的制備，解答時(shí)須注意酯化反應(yīng)的原理和飽和碳酸鈉溶液的作用，題目難度不大．