Question

某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液．
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂?6C₂H₅0H
②有关有机物的沸点：

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点/℃	34.7	78.5	118	77.1

请回答：
（1）浓硫酸的作用是______；反应化学方程式：______

Answer 1

【答案】分析：（1）根据浓硫酸能与醋酸钠反应生成乙酸，乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动；
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，
（2）圆底烧瓶受热不均，球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸，同时起冷凝的作用；乙醇与乙酸都易挥发，制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸，通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，反应掉挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯，故D中的溶液为饱和的碳酸钠溶液，碳酸根是弱酸的酸根离子能水解，溶液呈碱性，反应后溶液分层，上层无色油体液体，由于碳酸钠与乙酸反应，故下层溶液颜色变；
（3）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物；不能选择P₂O₅、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或碱性条件下水解．
解答：解：（1）浓硫酸能与醋酸钠反应生成乙酸，乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动；乙酸酸与乙醇发生的酯化反应：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
故答案为：制乙酸、催化剂、吸水剂；CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
（2）圆底烧瓶受热不均，球形干燥管的管口伸入液面下可以防止倒吸，同时起冷凝的作用；碳酸根离子发生水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，溶液呈碱性，加入几滴酚酞，溶液呈红色；碳酸钠水解呈碱性，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，密度比水小，溶液分层，上层无色油体液体，乙酸和碳酸钠反应，碱性减弱而使溶液红色变浅；
故答案为：防止倒吸、冷凝；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；溶液分层，上层无色油体液体，下层溶液颜色变浅；
（3）用氯化钙除去少量乙醇，用无水硫酸钠除去少量的水，无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物，不能选择P₂O₅、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或碱性条件下水解；
故答案为：乙醇；C．
点评：本题考查乙酸乙酯的制备与实验改进，难度中等，注意（3）涉及到乙酸乙酯的精制，用无水硫酸钠除去少量的水，不能选择P₂O₅、碱石灰和NaOH等固体干燥剂，以防乙酸乙酯在酸性（P₂O₅遇水生成酸）或碱性条件下水解．