Question

19．已知下表所示数据：

物质	熔点（℃）	沸点（℃）	密度（g•cm-3）
乙醇	-117.3	78.5	0.79
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	-83.6	77.5	0.90
浓硫酸		338.0	1.84

某学生实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①在30mL的大试管A中按体积比2：3：3配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液．
②按图甲连接好装置（装置气密性良好），用小火均匀加热装有混合液的大试管5～10min．
③待试管B收集到一定量产物后停止加热，撤出试管B并用力振荡，然后静置待分层．
④分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥．

请根据题目要求回答下列问题：
（1）配制该混合液的主要操作步骤为在一个30mL的大试管中注入3mL乙醇，再分别缓缓加入2mL浓硫酸、3mL乙酸（乙醇和浓硫酸的加入顺序不可互换），边加边振荡试管使之混合均匀．
（2）步骤②中需要小火均匀加热，其主要原因是反应物乙醇、乙酸的沸点较低，若用大火加热，反应物随产物蒸出而大量损失，而且温度过高可能发生更多的副反应．
（3）指出步骤③所观察到的现象：在浅红色碳酸钠溶液液面上有无色油状液体生成，可闻到香昧，振荡后碳酸钠溶液红色变浅，油层变薄．
分离出乙酸乙酯层后，一般用饱和食盐水或饱和氯化钙溶液洗涤，可通过洗涤主要除去碳酸钠、乙醇（填名称）杂质；为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为B（填字母）．
A．P₂O₅  B．无水Na₂SO₄C．碱石灰  D．NaOH固体
（4）某化学课外小组设计了如图乙所示的制取乙酸乙酯的装置（图中的部分装置略去），与图甲装置相比，图乙装置的主要优点有①增加了温度计，便于控制发生装置中反应液的温度，减少副产物的发生；②增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量；③增加了冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯．

Answer 1

分析 （1）从浓硫酸溶于水放热和加热时试管内液体的体积不超过试管容积的1/3”分析；
（2）有机反应副反应多，且乙酸和乙醇易挥发；
（3）根据乙酸的酸性和乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠分析；
（4）从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析；

解答 解：（1）乙醇中含有少量水，应将浓硫酸加入到乙醇中，防止硫酸溶解时放出大量的热导致液体飞溅，另外，加热时，试管内液体的体积不超过试管容积的1/3”，加入药品的顺序为在一个30mL大试管中注入3mL乙醇，再分别缓缓加入2mL浓硫酸和3mL乙酸（乙酸和浓硫酸的加入顺序可互换），边加边振荡试管使之混合均匀（药品总用量不能超过10mL），故答案为：在一个30 mL的大试管中注入3 mL乙醇，再分别缓缓加入2 mL浓硫酸、3mL乙酸（乙醇和浓硫酸的加入顺序不可互换），边加边振荡试管使之混合均匀；
（2）有机反应副反应多，且乙酸和乙醇的沸点低、易挥发，如果加热温度过高易引起更多的副反应和导致乙酸和乙醇的大量挥发，故答案为：反应物乙醇、乙酸的沸点较低，若用大火加热，反应物随产物蒸出而大量损失，而且温度过高可能发生更多的副反应；
（3）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，有香味，振荡时乙酸和碳酸钠反应而使溶液红色变浅；
　碳酸钠、乙醇均易溶于水，故用饱和食盐水或饱和氯化钙溶液洗涤乙酸乙酯可除去碳酸钠和乙醇；
干燥乙酸乙酯，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：试管B中的液体分成上下两层，上层无色，下层为红色液体，振荡后下层液体的红色变浅；碳酸钠和乙醇；B；　
（4）从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析，增加了温度计，有利于控制发生装置中反应液的温度，根据反应的可逆性特点，增加反应物有利于平衡向正方向移动，提高乙酸乙酯的产量，增加了冷凝装置，有利于收集产物，
故答案为：①增加了温度计，便于控制发生装置中反应液的温度，减少副产物的发生；②增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量；③增加了冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯．

点评 本题主要考查了乙酸乙酯的制备，掌握乙酸乙酯的制备原理，以及运用原理理解实验装置的改进创新思路是解答的关键，题目难度中等．