Question

3．實驗室中按照一定順序混合2mL濃硫酸、3mL乙醇、2mL乙酸后加熱制備乙酸乙酯，將產生的蒸汽經導管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上（如圖所示）．
（1）為安全起見，藥品混合必須按照一定順序，先加3ml乙醇，后加2ml濃硫酸和2ml乙酸，通常為了防止爆沸，還需要往混合液中加入碎瓷片．
（2）上述制備乙酸乙酯的化學方程式為CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，濃硫酸在反應中起的作用催化劑、吸水劑．
（3）上述方案中哪些措施利于生成更多的乙酸乙酯？將乙酸乙酯從試管中蒸出，用濃硫酸將反應產生的水吸收，多加乙醇
（4）右側導管不能伸入到液面以下的原因是防止試管內液體倒吸入導管，實驗過程中某同學觀察到飽和碳酸鈉溶液中有沉淀析出，該物質可以是碳酸氫鈉，飽和碳酸鈉溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度．
（5）實驗結束后，為了得到純凈的乙酸乙酯，通常還需要用飽和食鹽水、飽和氯化鈣、水洗滌粗產品，然后分液，取上層液體，加入無水硫酸鈉干燥，最后蒸餾得到精制乙酸乙酯．

Answer 1

分析 （1）醋酸易揮發(fā)，乙醇的密度比濃硫酸的小，類比濃硫酸的稀釋進行解答；
（2）酯化反應的本質為酸脫羥基，醇脫氫，該反應生成乙酸乙酯和水，且為可逆反應；濃硫酸起到了催化作用和吸水作用；
（3）從平衡向正反應方向移動分析，例如將乙酸乙酯從試管中蒸出，用濃硫酸將反應產生的水吸收，多加乙醇等；
（4）根據導管伸入液面下可能發(fā)生倒吸分析；飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應可能生成溶解度更小的碳酸氫鈉；飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應除去乙酸、同時降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層；
（5）靜置分層后取上層得乙酸乙酯，所以取上層液體，加入無水硫酸鈉干燥．

解答 解：（1）濃硫酸的稀釋是將濃硫酸加入水中，邊加邊攪拌，遷移到此處，即先在大試管中加入乙醇，然后慢慢向其中注入硫酸，并不斷攪拌，最后向裝有乙醇和濃硫酸的混合物的大試管中加入乙酸，通常為了防止爆沸，還需要往混合液中加入碎瓷片；
故答案為：3ml乙醇；2ml濃硫酸和2ml乙酸；碎瓷片；
（2）酯化反應的本質為酸脫羥基，醇脫氫，乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯和水，該反應方程式為：CH₃COOH+C₂H₅OH $?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應，需濃硫酸作催化劑，該反應為可逆反應，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動，濃硫酸的作用為催化劑，吸水劑，
故答案為：CH₃COOH+C₂H₅OH $?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；催化劑、吸水劑；
（3）生成更多的乙酸乙酯即使平衡向正反應方向移動，可以將乙酸乙酯從試管中蒸出，用濃硫酸將反應產生的水吸收，多加乙醇等，故答案為：將乙酸乙酯從試管中蒸出，用濃硫酸將反應產生的水吸收，多加乙醇等；
（4）導管不能插入溶液中，導管要插在飽和碳酸鈉溶液的液面上，伸入液面下可能發(fā)生倒吸；飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應可能生成溶解度更小的碳酸氫鈉，所以觀察到飽和碳酸鈉溶液中有沉淀析出，該物質可以是碳酸氫鈉；
制備乙酸乙酯時常用飽和碳酸鈉溶液，目的是中和揮發(fā)出來的乙酸，使之轉化為乙酸鈉溶于水中，便于聞乙酸乙酯的香味；溶解揮發(fā)出來的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層得到酯；
故答案為：防止試管內液體倒吸入導管；碳酸氫鈉；中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度；
（5）分離乙酸乙酯時先將盛有混合物的試管充分振蕩，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，靜置分層后取上層得乙酸乙酯，所以取上層液體，加入無水硫酸鈉干燥，最后蒸餾得到精制乙酸乙酯；故答案為：上層；無水硫酸鈉．

點評 本題考查乙酸乙酯的制備，題目難度中等，涉及的題量較大，注意實驗混合液的配制、飽和碳酸鈉溶液的作用以及酯化反應的機理，試題培養(yǎng)了學生分析、理解能力及靈活應用所學知識解決實際問題的能力．