乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业.实验室利用如图A装置制备乙酸乙酯.

1个回答

  • 解题思路:(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水;

    球形干燥管容积较大,利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;

    (2)①对比试验关键是要采用控制变量,即控制一个变量,其它条件不变;

    ②分析使用浓硫酸和稀硫酸的稀硫酸的实验,比较哪种条件下生成的乙酸乙酯多;

    (3)先判断过量情况,根据反应方程式及不足量计算出生成乙酸乙酯的质量,然后计算出乙酸乙酯的产率;

    (4)①由分离流程可知,分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠,采用分液的方法即可,水层中的乙酸钠要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,乙酸乙酯的密度小于水,分层后乙酸乙酯在上层,下层为水层,先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸乙酯从上口放出;

    ②无水碳酸钠粉末是一种良好的吸水剂,可以除掉乙酸乙酯中混有的少量水;

    (5)根据图中甲、乙两个装置的不同点和制取乙酸乙酯的反应原理进行解答;

    (1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为

    CH3COOH+CH3CH218OH

    CH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用,

    故答案为:冷凝和防止倒吸;

    (2)①本题是研究实验D与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C 2mol•L-1H2SO4,实验D盐酸,所以达到实验目的,实验D与实验C中H+的浓度一样,实验C 3mL乙醇、2mL乙酸、2mol•L-1H2SO4,实验D 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,盐酸体积为4mL,实验D与实验C中H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为4mol•L-1

    故答案为:3,4;

    ②对照实验A和C可知:试管Ⅰ中试剂实验A中使用1mL18mol•L-1浓硫酸,生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多,说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率,

    故答案为:A C;

    (3)90g乙酸的物质的量为:[90/60g/mol]=1.5mol,138g乙醇的物质的量为:[138g/46g/mol]=3mol,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5OH

    CH3COOC2H5+H2O可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol,而实际上生成了88g,则乙酸乙酯的产率为:[88g/88g/mol×1.5mol]×100%=66.7%,

    故答案为:66.7%;

    (4)①乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和乙酸均是易溶于水的,乙酸和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的,分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可.对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇.然后水层中的乙酸钠,根据强酸制弱酸,要用浓硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸;乙酸乙酯的密度小于水,分层后乙酸乙酯在上层,下层为水层,先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸乙酯从上口放出;

    故答案为:ab;①②③;饱和Na2CO3溶液;蒸馏;蒸馏;D;

    ②无水碳酸钠粉末是一种良好的吸水剂,可以除掉乙酸乙酯中混有的少量水,

    故答案为:除去乙酸乙酯中混有的少量水;

    (5)图中甲、乙两个装置的不同点,乙装置能将易挥发的反应物乙酸和乙醇冷凝回流到反应容器中,继续反应,而甲不可,

    故答案为:乙.

    点评:

    本题考点: 乙酸乙酯的制取;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

    考点点评: 本题考查了乙酸乙酯的制备、混合物的分离和提纯,题目综合性强,注意掌握乙酸乙酯的制备原理和产物分离和提纯的实验方法,难度中等.