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，并在搖動下緩緩加入2mL濃硫酸，冷卻后，用玻璃棒充分攪拌后將試管固定在鐵架臺上，在試管乙中加入5ml 飽和的碳酸鈉溶液，按圖連接好裝置，用酒精燈對試管甲小火加熱3～5min后，改用大火加熱，當觀察到左試管中有明顯現象時停止實驗．試回答：
（1）試管乙中觀察到的現象是液體分層
（2）本實驗反應開始時用小火加熱的原因是加快反應速率，同時又防止了反應物未來得及反應而揮發損失；（已知乙酸乙酯的沸點為77℃；乙醇的沸點為78.5℃；乙酸的沸點為117.9℃）
（3）試管甲中加入濃硫酸的目的是催化劑、吸水劑
（4）該實驗中長導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）寫出試管甲中發生反應的化學方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O
（7）生成乙酸乙酯的反應是可逆反應，反應物不能完全變成生成物，反應一段時間后，就達到了該反應的限度，也即達到化學平衡狀態．下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應已達到化學平衡狀態的有（填序號）②④⑤．
①單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水
②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸
③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸
④正反應的速率與逆反應的速率相等
⑤混合物中各物質的濃度不再變化．

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，試管中觀察到的現象是：溶液分層，在飽和碳酸鈉上層產生有特殊香味的無色液體；
（2）開始時用小火加熱的原因是加快反應速率，避免反應物的揮發；
（3）乙酸與乙醇需濃硫酸作催化劑，該反應為可逆反應，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動；
（4）根據粗產品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物中各自的性質，以及加熱不充分也能產生倒吸進行解答；
（5）用飽和碳酸鈉溶液吸收乙酸乙酯，乙醇溶解，碳酸鈉與乙酸反應除去乙酸、同時降低乙酸乙酯的溶解度；
（6）酯化反應的本質為酸脫羥基，醇脫氫，在甲中反應生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應；
（7）根據化學平衡狀態的特征分析，當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、質量、體積分數以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發生變化．

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，試管中觀察到的現象是：溶液分層，在飽和碳酸鈉上層產生有特殊香味的無色液體，
故答案為：溶液分層；
（2）乙醇的沸點為78.5℃；乙酸的沸點為117.9℃，沸點比較低，開始時用小火加熱的原因是加快反應速率，避免未反應的反應物的揮發，
故答案為：加快反應速率，同時又防止了反應物未來得及反應而揮發損失；
（3）乙酸與乙醇發生酯化反應，該反應為可逆反應，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，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，二者易溶于水而產生倒吸，加熱不充分也能產生倒吸，導管不能插入到Na₂CO₃溶液中，防止倒吸回流現象的發生，
故答案為：防止倒吸；
（5）乙醇與乙酸都易揮發，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，中和揮發出來的乙酸，使之轉化為乙酸鈉溶于水中，溶解揮發出來的乙醇，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）酯化反應的本質為酸脫羥基，醇脫氫，在甲中乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發生酯化反應生成乙酸乙酯和水，該反應方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
（7）①單位時間內生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水，都表示正反應速率，不能說明到達平衡狀態，故①錯誤；
②單位時間內生成1mol乙酸乙酯表示正反應，同時生成1mol乙酸表示逆反應，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故②正確；
③單位時間內消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸，都表示正反應速率，不能說明到達平衡狀態，故③錯誤；
④當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，故④正確；
⑤當反應達到平衡狀態時，混合物中各物質的濃度不再變化，故⑤正確．
故選②④⑤．

點評 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的機理，試題培養了學生分析、理解能力及靈活應用所學知識解決實際問題的能力．