已知下列数据:
物质 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) |
乙醇 | -117.0 | 78.0 | 0.79 |
乙酸 | 16.6 | 117.9 | 1.05 |
乙酸乙酯 | -83.6 | 77.5 | 0.90 |
某学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①配制2 mL浓硫酸、3 mL乙醇(含18O)和2 mL乙酸的混合溶液。
②按上图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀加热3 min~5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯,洗涤、干燥。
(1)反应中浓硫酸的作用是______________________________________;
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:_____________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是________(填字母)。
A.中和乙酸和乙醇 B.中和乙酸并吸收乙醇
C.减少乙酸乙酯的溶解 D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热,其主要理由是___________________;
步骤③所观察到的现象是_____________________________________;
欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有________;分离时,乙酸乙酯应从仪器________(填“下口放”或“上口倒”)出。
【答案】 催化剂 吸水剂 CH3COOH+CH3CHOH
CH3CO18OCH2CH3+H2O BC 大火加热会导致大量的原料汽化而损失 有气泡产生,液体分层,上层为无色有香味液体,下层为浅红色液体,振荡后下层液体颜色变浅 分液漏斗 上口倒
(1)酯化反应是可逆反应,在酯化反应中浓硫酸的主要是催化剂、吸收剂;在酯化反应中羧酸提供羟基,醇提供氢原子,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CHOH
CH3CO18OCH2CH3+H2O;(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,易于分离,答案为BC;(3)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物随产物蒸发而损失原料,温度过高还可能发生其他副反应,所以为防止乙醇、乙酸挥发,造成原料的损失,应小火加热;(4)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,因此步骤③所观察到的现象是: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;乙酸乙酯不溶于水,欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有分液漏斗;乙酸乙酯密度小于水,分离时,乙酸乙酯应从仪器上口倒出。
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