Question

乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：
CH₃COOH+C₂H₅OH 

濃硫酸  .

△

 CH₃COOC₂H₅+H₂O
已知：①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂?6C₂H₅OH；
②部分有機物的沸點：

試劑	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸點（℃）	34.5	78.5	117.9	77

請回答下列問題：
（1）濃硫酸的作用是

 

，球形干燥管的作用是

 

．
（2）用如圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯，產(chǎn)率往往偏低，其原因可能為

 

、

 

等．
（3）實驗所得到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，除去

 

；再進(jìn)行蒸餾，收集77℃左右的餾分，以得到較純凈的乙酸乙酯．
（4）目前對該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用．實驗數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合）．

同一反應(yīng)時間			同一反應(yīng)應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度/℃	轉(zhuǎn)化率（%）	選擇性（%）*	反應(yīng)時間/h	轉(zhuǎn)化率（%）	選擇性（%）*
40	77.8	100	2	80.2	100
60	92.3	100	3	87.8	100
80	92.6	100	4	92.3	100
120	94.5	98.7	6	93.0	100
*選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物全部是乙酸乙酯和水

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列

 

（填字母）為該反應(yīng)的最佳條件．
a.120℃，4hb.80℃，2hc.60℃，4hd.40℃，3h
②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120℃時，反應(yīng)選抒性降低的原因可能為

 

．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸起到催化劑、吸水劑的作用；由于混合物中含有乙醇和乙酸，易溶于水，易生產(chǎn)倒吸，球形干燥管C的作用是防止倒吸；
（2）產(chǎn)率很低的原因有：乙酸和乙醇容易揮發(fā)，溫度過高濃硫酸能夠和乙醇發(fā)生反應(yīng)生成乙醚或者乙烯；
（3）根據(jù)無水氯化鈣的能夠吸收水分進(jìn)行判斷；
（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析溫度轉(zhuǎn)化率的影響，選擇最佳的溫度和反應(yīng)時間；
②根據(jù)溫度達(dá)到120℃時乙醇會脫水生成了乙醚判斷．

解答：解：（1）乙酸與乙醇在濃硫酸作催化劑加熱條件下生成乙酸乙酯，由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，同時濃硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動；球形干燥管容積較大，可起到防止倒吸的作用，使乙酸乙酯充分與空氣進(jìn)行熱交換，起到冷凝的作用，
故答案為：催化劑、吸水劑；防止倒吸、充分冷凝乙酸乙酯蒸氣；
（2）按圖示進(jìn)行實驗往往因為原料來不及反應(yīng)就被蒸出，或者溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)，或者冷凝效果不好，部分產(chǎn)物揮發(fā)了，而導(dǎo)致產(chǎn)率偏低，
故答案為：原料來不及反應(yīng)就被蒸出；溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)；
（3）實驗所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，先加入無水氯化鈣后過濾，可除去水，在蒸餾收集77°C的餾分得到純凈的乙酸乙酯，
故答案為：水；
（4）①由表格中的同一反應(yīng)時間來看，60℃時反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，且選擇性為100%，同一溫度時反應(yīng)時間選擇4小時轉(zhuǎn)化率較高，
故選c；
②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120℃時，反應(yīng)選擇性降低可能是因為乙醇脫水生成了乙醚，
故答案為：乙醇脫水生成了乙醚．

點評：本題考查了乙酸乙酯制備，題目難度中等，注意掌握乙酸乙酯反應(yīng)原理和實驗中應(yīng)該注意問題，掌握物質(zhì)分離常用方法、乙酸乙酯除雜實驗方案設(shè)計，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．