- 乙酸乙酯的制备
- 共1463题
下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务．
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，该反应的化学方程式为______．
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置应是______（填“甲”或“乙”）．丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是______．
[实验步骤]A．按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸；
B．将试管固定在铁架台上；
C．在试管②中加入5mL饱和Na2CO3溶液；
D．用酒精灯对试管①加热；
E．当观察到试管②中有明显现象时停止实验．
[问题讨论]（1）步骤A组装好实验装置，加入样品前还应检查______．
（2）试管②中观察到的现象是______．
（3）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是______，饱和Na2CO3溶液______（填“能”或“不能”）用NaOH溶液代替，其原因是______．
正确答案
CH3COOH+CH3CH2OH
乙
防止倒吸
装置气密性
液体分为两层（有水果味）
除去乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度
不能
乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中能完全水解
解析
解：酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应为CH3COOH+CH3CH2OH
乙酸和乙醇易溶于水，不插入液面下是为了防止倒吸，所以选乙装置；球形干燥管导气的同时也起到防倒吸作用，
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
（1）实验前，要检查装置的气密性，否则会导致实验失败，
故答案为：装置气密性；
（2）乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液的溶解度较小，所以会过程中试管②中液体分为两层（有水果味），无色油状液体在上层等现象，
故答案为：液体分为两层（有水果味）；
（3）碳酸钠溶液能够吸收乙醇，能跟乙酸反应中和乙酸，便于闻到乙酸乙酯的香味，且乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度更小，有利于分层析出，乙酸能与稀NaOH溶液反应，但乙酸乙酯也能在稀NaOH溶液中完全水解，不符合除杂原则，
故答案为：除去乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度；不能；乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中能完全水解；
某兴趣小组制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①在三颈烧瓶中按体积比2：3：3配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液80mL．
②按如图所示连接好装置（装置气密性良好，加热以及夹持装置省略），用小火均匀加热装有混合液的三颈烧瓶5～10min．
③边加热，边从仪器A向三颈烧瓶中滴加乙醇．
④待锥形瓶收集到一定量产物后停止加热，用力振荡锥形瓶，然后静置待分层．
⑤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）仪器A使用前必须进行的操作是______．A．润湿B．干燥C．检漏D．标定
（2）仪器B的名称是______，为了冷却蒸气，进水口是______（填“a”或“b”）．
（3）乙醇与乙酸反应的化学方程式是______．
（4）实验完成后，锥形瓶里液面上有透明的不溶于水的油状液体，若分离油状液体混合物，需要用到的主要玻璃仪器是______，在本实验分离过程中，油状液体应该从该仪器的______（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）用30g乙酸与46g乙醇反应，如果实际产量是理论产量的67%，则实际得到乙酸乙酯的质量是______．
A．44g B． 29.3g C．74.8g D．88g．
正确答案
C
冷凝管
b
CH3COOH+CH3CH2OH
分液漏斗
上口倒出
A
解析
解：（1）分液漏斗使用前需要检验是否漏液，故答案为C；
（2）仪器B为冷凝管，为了达到更好的冷凝效果，进水为下口进上口出，
故答案为：冷凝管；b；
（3）乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，同时该反应可逆，
反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH
故答案为：CH3COOH+HOCH2CH3
（4）分离互不相溶的液体通常用分液的方法，用到的主要仪器为分液漏斗；乙酸乙酯的密度比水的小，乙酸乙酯处于上层，从分液漏斗的上口倒出，
故答案为：分液漏斗；上口倒出；
（5）30g乙酸的物质的量为
反应的方程式为：CH3COOH+HOCH2CH3
CH3COOH+HOCH2CH3
1mol 1mol 1mol
0.5mol×67% n
因此n=0.5mol×67%=0.335mol，乙酸乙酯的质量m（CH3COOCH2CH3）=0.335mol×88g/mol=29.5g．
故答案为：A．
（1）写出反应的化学方程式______；
（2）b试管中装的液体通常是______，实验时往往在b试管中可以看到少量气泡，写出与此现象对应的离子方程式______．
（3）甲同学为了研究该反应机理使用了2H作同位素示踪原子．你认为合理吗？为什么？______；乙同学采用“CH3CH218OH”做该实验，结果含18O原子的产物的结构简式为______，乙酸分子中被取代的原子团的电子式为______；
（4）浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和______剂，以此加快反应速率和______（用化学平衡知识答题）．
正确答案
CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O
饱和Na2CO3溶液
2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O
不合理，2H无论替换乙醇羟基上的H还是乙酸羧基上的H，结果2H都在产物水分子中，不能体现反应机理
CH3CO18OCH2CH3
吸水剂
减小生成物水的浓度，使平衡正向移动，增大产率
解析
解：（1）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应为：CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O；
（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；乙酸能够与碳酸钠溶液反应，其离子方程式为：2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O，
故答案为：饱和Na2CO3溶液；2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O；
（3）酯化反应中，由于2H无论替换乙醇羟基上的H还是乙酸羧基上的H，结果2H都在产物水分子中，不能体现反应机理，所以不合理；根据酯化反应原理可知，CH3CH218OH中18O原子会出现在乙酸乙酯CH3CO18OCH2CH3中；乙酸在反应中会脱去羟基，羟基的电子式为：
故答案为：不合理；2H无论替换乙醇羟基上的H还是乙酸羧基上的H，结果2H都在产物水分子中，不能体现反应机理；CH3CO18OCH2CH3；
（4）乙酸与乙醇发生酯化反应，需浓硫酸作催化剂，加快反应速率；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，增大了乙酸乙酯的产率，浓硫酸也有吸水作用，
故答案为：吸水；减小生成物水的浓度，使平衡正向移动，增大产率．
实验室常用如图所示的装置制备乙酸乙酯，请回答下列问题：
（1）装置中导管不能插入饱和碳酸钠溶液中，目的是______．
（2）实验时，还需向试管a中加入几块碎瓷片，其目的是______．
（3）写出制备乙酸乙酯的化学反应方程式______．
正确答案
解：（1）乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水而产生倒吸，加热不充分也能产生倒吸，导管不能插入到Na2CO3溶液中，防止倒吸回流现象的发生，
故答案为：防止倒吸；
（2）乙酸、乙醇沸点低，液体加热要加碎瓷片，引入汽化中心，可防止溶液暴沸，
故答案为：防止暴沸；
（3）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，在A中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应方程式为：CH3COOH+CH3CH2OH
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
解析
解：（1）乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水而产生倒吸，加热不充分也能产生倒吸，导管不能插入到Na2CO3溶液中，防止倒吸回流现象的发生，
故答案为：防止倒吸；
（2）乙酸、乙醇沸点低，液体加热要加碎瓷片，引入汽化中心，可防止溶液暴沸，
故答案为：防止暴沸；
（3）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，在A中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应方程式为：CH3COOH+CH3CH2OH
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
（1）仪器B的名称______，其作用是______．
（2）兴趣小组记录的实验现象和结果如表：
Ⅰ第①组实验中，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色的原因是：______．
若同时有刺激性气味的气体产生，则可能发生的化学反应方程式是：______．
Ⅱ试管C的酯层中没有乙酸的实验组是（填组序号）______；从实验结果分析，选用催化剂的最佳浓度是______．
Ⅲ由实验结果可知，盐酸______填“能”或“不能”）作酯化反应的催化剂，其原因是______．
正确答案
解：（1）如图所示的装置为实验室制乙酸乙脂，利用乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应，仪器B为长颈漏斗，上方有较大的空间，防止由于加热不均匀造成Na2CO3溶液倒流进加热反应物的试管中，导致试管破裂；
故答案为：长颈漏斗；防止饱和碳酸钠溶液倒吸；
（2）Ⅰ．根据第①组实验中，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色，黑色为碳，为98%的浓硫酸具有强氧化性，氧化乙醇所致，若同时有刺激性气味的气体产生为二氧化硫，C+2H2SO4（浓）
故答案为：98%的浓硫酸具有强氧化性，使部分反应物炭化；C+2H2SO4（浓）
Ⅱ．反应物中乙酸的沸点较低易挥发，乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，试管C的酯层中无气泡说明没有乙酸，①②③实验组符合条件，从实验结果分析，③反应后溶液颜色呈无色说明无碳生成，酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰说明有乙酸乙酯生成，无气泡，说明无乙酸，所以选用催化剂的最佳浓度是10 mol•L-1，
故答案为：①②③；10 mol•L-1；
Ⅲ．酯化反应的催化剂是H+，盐酸也能电离出H+；所以盐酸能作酯化反应的催化剂，
故答案为：能；因为酯化反应的催化剂是H+，盐酸也能电离出H+；
解析
解：（1）如图所示的装置为实验室制乙酸乙脂，利用乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应，仪器B为长颈漏斗，上方有较大的空间，防止由于加热不均匀造成Na2CO3溶液倒流进加热反应物的试管中，导致试管破裂；
故答案为：长颈漏斗；防止饱和碳酸钠溶液倒吸；
（2）Ⅰ．根据第①组实验中，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色，黑色为碳，为98%的浓硫酸具有强氧化性，氧化乙醇所致，若同时有刺激性气味的气体产生为二氧化硫，C+2H2SO4（浓）
故答案为：98%的浓硫酸具有强氧化性，使部分反应物炭化；C+2H2SO4（浓）
Ⅱ．反应物中乙酸的沸点较低易挥发，乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，试管C的酯层中无气泡说明没有乙酸，①②③实验组符合条件，从实验结果分析，③反应后溶液颜色呈无色说明无碳生成，酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰说明有乙酸乙酯生成，无气泡，说明无乙酸，所以选用催化剂的最佳浓度是10 mol•L-1，
故答案为：①②③；10 mol•L-1；
Ⅲ．酯化反应的催化剂是H+，盐酸也能电离出H+；所以盐酸能作酯化反应的催化剂，
故答案为：能；因为酯化反应的催化剂是H+，盐酸也能电离出H+；
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