Question

【題目】某研究性小組探究乙酸乙酯的反應(yīng)機(jī)理，實(shí)驗(yàn)如下：

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

投料 1 ： 1 CH3COOH轉(zhuǎn)化率 65%

1 ： 10 CH3COOH轉(zhuǎn)化率 97%

(在120 ℃下測定)

已知：相關(guān)物理性質(zhì)（常溫常壓）

	密度g/mL	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	水溶性
乙醇	0.79	-114	78	溶
乙酸	1.049	16.2	117	溶
乙酸乙酯	0.902	84	76.5	不溶

合成反應(yīng)：

在三頸瓶中加入乙醇5 mL，硫酸5 mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷卻水后，開始緩慢加熱，控制滴加速度等于蒸餾速度，反應(yīng)溫度不超過120 ℃。

分離提純：

將反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中，依次用少量飽和的Na2CO3溶液、飽和NaCl溶液、飽和CaCl2溶液洗滌，分離后加入無水碳酸鉀，靜置一段時(shí)間后棄去碳酸鉀。最終通過蒸餾得到純凈的乙酸乙酯。

回答下列問題：

（1）酯化反應(yīng)的機(jī)理

用乙醇羥基氧示蹤

用醋酸羥基氧示蹤

含氧18水占到總水量的一半，酯也一樣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)推翻了酯化反應(yīng)為簡單的取代反應(yīng)。請你設(shè)想酯化反應(yīng)的機(jī)理 。

2）酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆的反應(yīng)，120 ℃時(shí)，平衡常數(shù)K= 。

（3）如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是________(填正確答案標(biāo)號)。

A．立即補(bǔ)加 B．冷卻后補(bǔ)加 C．不需補(bǔ)加 D．重新配料

（4）濃硫酸與乙醇如何混合？ 。

（5）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸餾速度目的是？ 。

（6）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些雜質(zhì)？ 。飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸。如何判斷是否除凈？ 。用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液，為什么不用水？ 。

Answer 1

【答案】（1）先加成反應(yīng)生成后消去失水，失水有兩種可能分別生成和

（2）

（3）B

（4）先加入乙醇后加入硫酸，邊振蕩加滴加。

（5）保證乙醇量是乙酸量10倍以上，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。

（6）乙醚、乙酸、乙醇和水 pH試紙檢驗(yàn)不顯酸性 減少乙酸乙酯溶解

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給信息知酯化反應(yīng)的機(jī)理是先加成反應(yīng)生成后消去失水，失水有兩種可能分別生成和 。

（2）利用三段式進(jìn)行計(jì)算。120 ℃時(shí)，設(shè)起始乙醇和乙酸的濃度均為1mol/L。根據(jù)題意知

CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O

起始濃度（mol/L）1 1 0 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）0.65 0.65 0.65 0.65

平衡濃度（mol/L）0.35 0.35 0.65 0.65

平衡常數(shù)。

（3）如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是冷卻后補(bǔ)加，選B。

（4）實(shí)驗(yàn)室中混合兩種液體時(shí)，為防止暴沸，先加入乙醇后加入硫酸，邊振蕩加滴加。

（5）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸餾速度目的是保證乙醇量是乙酸量10倍以上，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。

（6）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有乙醚、乙酸、乙醇和水等雜質(zhì)；可利用pH試紙檢驗(yàn)混合液體不顯酸性來判斷乙酸是否除盡；用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液而不用水的原因是減少乙酸乙酯溶解。