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CaCl₂·6C₂H₅OH 
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：________________；若用同位素¹⁸O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示¹⁸O位置的化学方程式：                           
（2）球形干燥管C的作用是           反应前向D中加入几滴酚酞，反应结束后D中的现象是                                     。
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出____________；再加入（此空从下列选项中选择）_________；然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯：
A.五氧化二磷             B.碱石灰      C.无水硫酸钠       D.生石灰

Answer 1

（1）催化  吸水 
（2）防倒吸 （1分）   有气泡产生，溶液红色变浅，出现分层等（2分）
（3）乙醇 （或CaCl₂·6C₂H₅OH）（1分）  C（1分）

试题分析：（1）乙酸与乙醇需浓硫酸作催化剂，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，由于反应加入的是乙酸钠，故浓硫酸还制备乙酸的作用，即浓硫酸的作用为制备乙酸、催化剂、吸水剂；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+CH₃CH₂¹⁸OHCH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O。
（2）蒸发出的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，二者都是与水互溶的，所以球形干燥管的管口伸入液面下可能发生倒吸，球形干燥管体积大，可以防止倒吸；碳酸根水解CO₃^2－＋H₂OHCO₃^－＋OH^-，溶液呈碱性，加入几滴酚酞，溶液呈红色，反应结束后乙酸与碳酸钠反应生成CO₂气体，溶液的碱性降低而使溶液红色变浅。又因为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，所以此时的实验现象是有气泡产生，溶液红色变浅，出现分层。
（3）根据表中数据可知，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。
点评：该题是中等难度的试题，试题紧扣教材，基础性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有利于培养学生规范、严谨的的实验设计能力，有助于提升学生的学科素养。答题时注意（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。