Question

20．下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關實驗任務．
【實驗目的】制取乙酸乙酯
【實驗原理】甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯，該反應的化學方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}（濃）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，反應類型為取代反應．
【裝置設計】甲、乙、丙三位同學分別設計了下列三套實驗裝置：

【裝置選擇】若從甲、乙兩位同學設計的裝置中選擇一套作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置，選擇的裝置應是乙（填“甲”或“乙”）．丙同學將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸．
【實驗操作】
（1）在試管①中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是先在試管中加入一定量的乙醇，然后邊加邊振蕩將濃硫酸慢慢注入試管中，最后再加入乙酸．
（2）在試管②中盛一定量的X試劑，該試劑是飽和碳酸鈉溶液．
（3）按上述選擇組裝好裝置，用酒精燈加熱，過一會兒，在試管②中觀察到的現(xiàn)象是液體分為兩層，且能聞到香味．
【問題討論】
（4）實驗中濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑．
（5）常用分液方法分離獲得實驗所得的乙酸乙酯．

Answer 1

分析 【裝置選擇】
乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱發(fā)生取代反應生成乙酸乙酯和水；
甲裝置導管直接插入液面以下容易發(fā)生倒吸；球形干燥管容積較大可以防止倒吸；
【實驗操作】
（1）濃硫酸密度大，稀釋產(chǎn)生大量的熱，混合時應將濃硫酸加入到乙醇中，以防酸液飛濺，乙酸易揮發(fā)，冷卻后再加入乙酸；
（2）乙醇、乙酸易揮發(fā)，制備的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇易溶于水，乙酸能夠與碳酸鈉溶液反應，乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度不大，所以可以用飽和碳酸鈉溶液除去乙醇、乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；
（3）乙酸乙酯密度小于水，不溶于水，有芳香氣味，據(jù)此判斷現(xiàn)象；
（4）酯化反應中濃硫酸作用為：催化劑和吸水劑；
（5）分類兩種相互不溶的液體用分液方法．

解答 解：【裝置設計】
乙醇與乙酸在濃硫酸做催化劑、吸水劑條件下發(fā)生取代反應生成乙酸乙酯和水，方程式：
CH₃COOH+CH₃CH₂OH $?_{△}^{H_{2}SO_{4}（濃）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；反應類型為：取代反應；
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH $?_{△}^{H_{2}SO_{4}（濃）}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；取代反應；
甲裝置導管直接插入液面以下容易發(fā)生倒吸；所以應選擇乙裝置；球形干燥管容積較大可以防止倒吸，
故答案為：乙；防止倒吸；
【實驗操作】
（1）濃硫酸密度大，應將濃硫酸加入到乙醇中，以防酸液飛濺，乙酸易揮發(fā)，冷卻后再加入乙酸；添加順序依次乙醇、濃硫酸、乙酸，正確的操作為：先在試管中加入一定量的乙醇，然后邊加邊振蕩將濃硫酸慢慢注入試管中，最后再加入乙酸；
故答案為：先在試管中加入一定量的乙醇，然后邊加邊振蕩將濃硫酸慢慢注入試管中，最后再加入乙酸；
（2）乙醇、乙酸易揮發(fā)，制備的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，乙醇易溶于水，乙酸能夠與碳酸鈉溶液反應，方程式：2CH₃COOH+Na₂CO₃═2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O，乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度不大，所以可以用飽和碳酸鈉溶液除去乙醇、乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，所以在試管②中盛一定量的飽和碳酸鈉溶液試劑，
故答案為：飽和碳酸鈉溶液；
（3）乙酸乙酯密度小于水，不溶于水，有芳香氣味，所以在試管②中觀察到的現(xiàn)象是液體分為兩層，且能聞到香味；
故答案為：液體分為兩層，且能聞到香味；
（4）酯化反應中濃硫酸作用為：催化劑和吸水劑；
故答案為：催化劑和吸水劑；
（5）乙酸乙酯密度小于水，難溶于與水，加入飽和碳酸鈉溶液后，二者分層，可以用分液法分離二者；
故答案為：分液；

點評 本題考查乙酸乙酯的制備，明確制備原理及實驗裝置特點是解題關鍵，注意實驗的基本操作以及濃硫酸混合時的注意事項，易錯點是球形干燥管的用途．