Question

2．實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內），加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品．請回答下列問題：
（1）在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應放入碎瓷片，目的是防止暴沸．
（2）濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑．
（3）生成乙酸乙酯的反應方程式為CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₃+H₂O．
（4）現擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產品，如圖是分離操作步驟流程圖．請在圖中小括號內填入適當的試劑，在中括號內填入適當的分離方法．
試劑a是飽和碳酸鈉溶液，試劑b是稀硫酸；分離方法①是萃取分液，分離方法②是蒸餾，分離方法③是蒸餾．F是乙酸乙酯、E是乙醇．
（5）在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是除去乙酸乙酯中的水．

Answer 1

分析 （1）對于液體加熱蒸餾，應加入碎瓷片，防止暴沸；
（2）實驗室合成乙酸乙酯的實驗中濃硫酸作催化劑和吸水劑；
（3）乙酸、乙醇發生酯化反應生成乙酸乙酯；
（4）粗產品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應掉乙酸，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；
（5）得到的乙酸乙酯中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，除去乙酸乙酯的水份．

解答 解：（1）對于液體加熱蒸餾，應加入碎瓷片，防止暴沸；
故答案為：碎瓷片；防止暴沸；
（2）反應為可逆反應，加入濃硫酸，可起到催化劑的作用，且濃硫酸具有吸水性，有利于反應正向移動，故答案為：催化劑、吸水劑；
（3）乙酸、乙醇發生酯化反應生成乙酸乙酯，反應的化學方程式為CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₃+H₂O；
（4）粗產品乙酸乙酯中含有乙酸與乙醇，用飽和的碳酸鈉溶液反應掉乙酸，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；
故答案為：飽和碳酸鈉溶液；稀硫酸；萃取分液；蒸餾；蒸餾；乙酸乙酯； 乙醇；
（5）分液得到的乙酸乙酯中含有水分，加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，除去乙酸乙酯的水份．
故答案為：除去乙酸乙酯中的水．

點評 本題考查乙酸乙酯的制備，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，難度不大，注意實驗混合液的配制、飽和碳酸鈉溶液的作用以及酯化反應的機理，（4）中試劑b選擇，由于鹽酸易揮發，不能使用鹽酸．