Question

11．某課外小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖所示． 已知①無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)如下表：

試劑	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸點(diǎn)（℃）	34.7	78.5	118	77.1

A中放醋酸，B中將過量的乙醇與少量濃硫酸混合，D中放有飽和碳酸鈉溶液．經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸、邊加熱．
請回答：
（1）反應(yīng)中加入的乙醇是過量的，其目的是增加一種反應(yīng)物，有利于酯化反應(yīng)正向進(jìn)行；
（2）該反應(yīng)中，若用CH₃CH₂¹⁸OH與乙酸發(fā)生反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O．
（3）球形干燥管C的作用是冷凝、防倒吸．
若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞，溶液呈紅色，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是溶液分層，上層為無色油狀液體，下層溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色（或變淺）．
（4）從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，應(yīng)先加入無水氯化鈣，分離出乙醇；再加入（此空從下列選項(xiàng)中選擇）C，
目的是除水，然后進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，以得到較純凈的乙酸乙酯．
A．五氧化二磷B．堿石灰C．無水硫酸鈉D．生石灰．

Answer 1

分析 （1）乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)中通常加入過量的乙醇，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率；
（2）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，乙醇、乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應(yīng)；
（3）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；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，反應(yīng)掉揮發(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D中的溶液為飽和的碳酸鈉溶液，碳酸根水解，溶液呈堿性，反應(yīng)后溶液分層，上層無色油體液體，由于碳酸鈉與乙酸反應(yīng)，故下層溶液顏色變；
（4）用氯化鈣除去少量乙醇，用無水硫酸鈉除去少量的水，無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物；不能選擇P₂O₅、堿石灰和NaOH等固體干燥劑，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或堿性條件下水解．

解答 解：（1）乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，乙醇相對廉價(jià)，加入過量的乙醇，增大反應(yīng)物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：增加一種反應(yīng)物，有利于酯化反應(yīng)正向進(jìn)行；
（2）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，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+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O；
（3）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，用球形干燥管，除起冷凝作用外，球形干燥管球形部分由于容積較大，也能起到防止倒吸的作用，碳酸根離子水解：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，加入幾滴酚酞，溶液呈紅色，乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，密度比水小，溶液分層，上層無色油體液體，乙酸和碳酸鈉反應(yīng)而使溶液紅色變淺，
故答案為：冷凝、防倒吸；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；溶液分層，上層為無色油狀液體，下層溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色（或變淺）；
（4）加入無水氯化鈣除去少量乙醇，用無水硫酸鈉除去少量的水，無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物，不能選擇P₂O₅、堿石灰和NaOH等固體干燥劑，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或堿性條件下水解，
故答案為：乙醇；C．

點(diǎn)評 本題考查乙酸乙酯的制備與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，題目難度中等，注意掌握乙酸乙酯的制取原理及裝置選擇，明確反應(yīng)過程中濃硫酸、飽和碳酸鈉溶液的作用，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>