Question

3．实验室中按照一定顺序混合2mL浓硫酸、3mL乙醇、2mL乙酸后加热制备乙酸乙酯，将产生的蒸汽经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上（如图所示）．
（1）为安全起见，药品混合必须按照一定顺序，先加3ml乙醇，后加2ml浓硫酸和2ml乙酸，通常为了防止爆沸，还需要往混合液中加入碎瓷片．
（2）上述制备乙酸乙酯的化学方程式为CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，浓硫酸在反应中起的作用催化剂、吸水剂．
（3）上述方案中哪些措施利于生成更多的乙酸乙酯？将乙酸乙酯从试管中蒸出，用浓硫酸将反应产生的水吸收，多加乙醇
（4）右侧导管不能伸入到液面以下的原因是防止试管内液体倒吸入导管，实验过程中某同学观察到饱和碳酸钠溶液中有沉淀析出，该物质可以是碳酸氢钠，饱和碳酸钠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）实验结束后，为了得到纯净的乙酸乙酯，通常还需要用饱和食盐水、饱和氯化钙、水洗涤粗产品，然后分液，取上层液体，加入无水硫酸钠干燥，最后蒸馏得到精制乙酸乙酯．

Answer 1

分析 （1）醋酸易挥发，乙醇的密度比浓硫酸的小，类比浓硫酸的稀释进行解答；
（2）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，该反应生成乙酸乙酯和水，且为可逆反应；浓硫酸起到了催化作用和吸水作用；
（3）从平衡向正反应方向移动分析，例如将乙酸乙酯从试管中蒸出，用浓硫酸将反应产生的水吸收，多加乙醇等；
（4）根据导管伸入液面下可能发生倒吸分析；饱和碳酸钠溶液与乙酸反应可能生成溶解度更小的碳酸氢钠；饱和碳酸钠溶液与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层；
（5）静置分层后取上层得乙酸乙酯，所以取上层液体，加入无水硫酸钠干燥．

解答 解：（1）浓硫酸的稀释是将浓硫酸加入水中，边加边搅拌，迁移到此处，即先在大试管中加入乙醇，然后慢慢向其中注入硫酸，并不断搅拌，最后向装有乙醇和浓硫酸的混合物的大试管中加入乙酸，通常为了防止爆沸，还需要往混合液中加入碎瓷片；
故答案为：3ml乙醇；2ml浓硫酸和2ml乙酸；碎瓷片；
（2）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，该反应方程式为：CH₃COOH+C₂H₅OH $?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，乙酸与乙醇发生酯化反应，需浓硫酸作催化剂，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，浓硫酸的作用为催化剂，吸水剂，
故答案为：CH₃COOH+C₂H₅OH $?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；催化剂、吸水剂；
（3）生成更多的乙酸乙酯即使平衡向正反应方向移动，可以将乙酸乙酯从试管中蒸出，用浓硫酸将反应产生的水吸收，多加乙醇等，故答案为：将乙酸乙酯从试管中蒸出，用浓硫酸将反应产生的水吸收，多加乙醇等；
（4）导管不能插入溶液中，导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，伸入液面下可能发生倒吸；饱和碳酸钠溶液与乙酸反应可能生成溶解度更小的碳酸氢钠，所以观察到饱和碳酸钠溶液中有沉淀析出，该物质可以是碳酸氢钠；
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；
故答案为：防止试管内液体倒吸入导管；碳酸氢钠；中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度；
（5）分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，静置分层后取上层得乙酸乙酯，所以取上层液体，加入无水硫酸钠干燥，最后蒸馏得到精制乙酸乙酯；故答案为：上层；无水硫酸钠．

点评 本题考查乙酸乙酯的制备，题目难度中等，涉及的题量较大，注意实验混合液的配制、饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理，试题培养了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力．