Question

13．實驗室制乙酸乙酯的主要裝置如圖所示，主要步驟為：
①在a試管中按體積比2：3：2的比例配制濃硫酸、乙醇、乙酸的混合液；
②按圖連接裝置，小火加熱a試管中的混合液，使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到b試管所盛飽和Na₂CO₃溶液中；
③待b試管中收集到約2mL產(chǎn)物時停止加熱，撤下b試管并用力振蕩，然后靜置待其中液體分層；
④分離出純凈的乙酸乙酯．請回答下列問題：
（1）步驟①中，配制這一比例的混合液，三種藥品加入的先后順序是乙醇、濃硫酸、冰醋酸．
（2）寫出CH₃COOH、CH₃CH₂¹⁸OH發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O．
（3）步驟③中可觀察到b試管中有細小氣泡冒出．請寫出該反應(yīng)的離子方程式2CH₃COOH+CO₃^2-→2CH₃COO^-+H₂O+CO₂↑
（4）該實驗步驟④分離出乙酸乙酯的分離方法是分液
（5）若將濃硫酸、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸五種物質(zhì)按一定比例混合，在上圖裝置中進行酯化反應(yīng)，則經(jīng)步驟④分離出的酯類物質(zhì)理論上有4種．

Answer 1

分析 （1）加入藥品時，為防止酸液飛濺，應(yīng)先加入乙醇再加入濃硫酸和乙酸；
（2）酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，所以¹⁸O原子反應(yīng)后進入乙酸乙酯中；
（3）乙酸的酸性強于碳酸，所以二者反應(yīng)生成二氧化碳氣體；
（4）乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，所以混合液會分層，通過分液操作可以分離出乙酸乙酯；
（5）根據(jù)甲醇、乙醇分別與甲酸、乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)計算出生成酯的種類．

解答 解：（1）濃硫酸溶于水放出大量的熱，乙醇中含有少量水，應(yīng)將濃硫酸加入到乙醇中，防止硫酸溶解時放出大量的熱導(dǎo)致液體飛濺，另外，加熱時，試管內(nèi)液體的體積不超過試管容積的“$\frac{1}{3}$”，加入藥品的順序為在一個30mL大試管中注入3mL乙醇，再分別緩緩加入2mL濃硫酸和3mL乙酸（乙酸和濃硫酸的加入順序可互換），邊加邊振蕩試管使之混合均勻（藥品總用量不能超過10mL），
故答案為：乙醇、濃硫酸、冰醋酸；
（2）實驗中用含¹⁸O的乙醇與乙酸作用，酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基，醇脫氫，所以乙酸脫羥基，乙醇脫氫離子，¹⁸O在產(chǎn)物乙酸乙酯中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂¹⁸OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O；
（3）步驟④中可觀察到b試管中有細小的氣泡冒出，那是生成了二氧化碳，因乙酸的酸性比碳酸強，所以乙酸能和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，反應(yīng)的離子方程式為：2CH₃COOH+CO₃^2-→2CH₃COO^-+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2CH₃COOH+CO₃^2-→2CH₃COO^-+H₂O+CO₂↑；
（4）乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，所以混合液會分層，可通過分液存在分離出混合物中的乙酸乙酯，
故答案為：分液；
（5）甲醇與甲酸、乙酸分別生成甲酸甲酯、乙酸甲酯，乙醇與甲酸和乙酸分別生成甲酸乙酯和乙酸乙酯，所以總共能夠生成4種酯類物質(zhì)，
故答案為：4．

點評 本題考查了乙酸乙酯的制備，題目難度中等，注意把握乙酸乙酯的制備原理和實驗方法為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>