Question

14．（A）如图为实验室用CH₃COOH与CH₃CH₂¹⁸OH制备乙酸乙酯的装置．
（1）装置中通蒸汽的导管要插在饱和Na₂CO₃溶液的液面以上，不能插在溶液中，目的是：防止倒吸
（2）浓硫酸的作用①吸水剂②催化剂
（3）饱和Na₂CO₃的作用①中和乙酸②溶解乙醇③降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层
（4）试写出反应方程式：CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O．
（B）如图是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图．反应方程式为：
CH₃CH₂OH+HX--→CH₃CH₂X+H₂O，在烧瓶A中放一些新制的无水硫酸铜粉末，并加入约20mL无水乙醇；锥形瓶B中盛放浓盐酸；分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓硫酸；干燥管F中填满碱石灰；烧杯作水浴器．当打开分液漏斗的活塞后，由于浓硫酸流入B中，则D中导管口有气泡产生．此时水浴加热，发生化学反应．过几分钟，无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色，生成的气体从F顶端逸出．试回答：
（1）B逸出的主要气体名称氯化氢；
（2）D瓶的作用是吸收氯化氢气体中混有的水蒸气；
（3）E管的作用是冷凝乙醇蒸气；
（4）F管口点燃的气体分子式C₂H₅Cl；
（5）A瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是反应产物有H₂O生成，水与无色CuSO₄粉末结合生成蓝色的CuSO₄晶体；
（6）A中的反应属于取代反应反应；
（7）A中反应有机产物发生消去反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （A）（1）根据导管伸入液面下可能发生倒吸分析；
（2）浓硫酸起到了催化作用和吸水作用；
（3）饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层；
（4）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢；
（B）将C中浓H₂SO₄滴入B中浓盐酸中，由于浓H₂SO₄有吸水性，且溶于水要放出大量的热，故B中逸出HCl（g），经D中浓H₂SO₄干燥，进入A中，HCl溶于C₂H₅OH中，二者发生反应：C₂H₅OH+HCl$\stackrel{△}{→}$C₂H₅Cl+H₂O，CuSO₄吸收水分变为蓝矾，促使上列反应向右进行，加热时，生成的C₂H₅Cl从F处逸出，以此解答该题．

解答 解：（A）（1）导管不能插入溶液中，导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，伸入液面下可能发生倒吸，
故答案为：防止倒吸．
（1）乙酸与乙醇发生酯化反应，需浓硫酸作催化剂，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，浓硫酸的作用为催化剂，吸水剂，
故答案为：吸水剂；催化剂；
（2）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液，目的是中和挥发出来的乙酸，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；
故答案为：中和乙酸、溶解乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层；
（4）实验中用乙醇与乙酸作用，酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，该反应生成乙酸乙酯和水，反应方程式为：CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O；
B．（1）浓盐酸在浓硫酸作用下，由于浓H₂SO₄有吸水性，且溶于水要放出大量的热，可促使盐酸的挥发，生成氯化氢气体，
故答案为：氯化氢；
（2）D中为浓硫酸，进入D中的气体为氯化氢，浓硫酸可起到吸收氯化氢气体中混有的水蒸气的作用，
故答案为：吸收氯化氢气体中混有的水蒸气；
（3）E导管较长，可起到冷凝回流的作用，故答案为：冷凝乙醇蒸气；
（4）点燃火焰呈绿色，说明F出燃烧的气体为CH₃CH₂Cl，故答案为：CH₃CH₂Cl；
（5）A瓶中无水硫酸铜变蓝，说明反应有水生成，即氯化氢与乙醇发生取代反应生成水，水与无色CuSO₄粉末结合生成蓝色的CuSO₄晶体，
故答案为：反应产物有H₂O生成，水与无色CuSO₄粉末结合生成蓝色的CuSO₄晶体；
（6）由A中发生的反应事实，可说明生成水和CH₃CH₂Cl，证明醇分子中的羟基可被氯化氢分子中的氯原子取代，其反应的方程式为：C₂H₅OH+HCl$\stackrel{△}{→}$C₂H₅Cl+H₂O，A中反应为取代反应，故答案为：取代反应；
（7）A中反应有机物发生消去反应的是乙醇，在浓硫酸条件小加热170°C，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O．

点评 本题考查了物质的性质实验，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查、乙酸乙酯的制备，题目难度不大，涉及浓硫酸、饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理，试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力．