Question

（1）某实验小组用右图装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题：
①该装置有一处错误，请指出错误

导管伸入碳酸钠溶液液面下

；
并说出该错误可能引起的后果是

可能发生倒吸

．
②能证明该实验有新物质（乙酸乙酯）生成最明显和直接的现象是

饱和碳酸钠溶液液面上出现一层无色油状液体

．
③完成该反应的化学方程式

CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOH

浓硫酸

△

CH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O

．（产物中标出¹⁸O的位置）
（2）电解原理在化学工业中有广泛应用．右图表示一个电解池，装有电解液a，a是CuCl₂溶液，X、Y都是石墨电极，通过导线与直流电源相连．
①X极是

阴

极（填正、负、阴或阳），X极上现象

析出红色固体

②Y极上的电极反应式

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

；
③若反应过程中在Y极上产生气体224mL（标准状况），则此过程中电源需提供的电量是

1.204×10²²Q

．（已知每个电子带的电量为Q，用含Q的式子表示）

Answer 1

分析：（1）①反应试管受热不均，盛饱和碳酸钠溶液的试管中的导管伸入液面下可能发生倒吸；
②乙醇与乙酸都能溶于水，乙酸乙酯不溶于水，溶液分层，密度比水小，乙酸乙酯在上层；
③羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水，剩余基团结合生成乙酸乙酯；
（2）①电解池连接电源负极的电极是阴极，阴极放出还原反应，阳离子在阴极放电，溶液中Cu²⁺氧化性最强，故Cu²⁺放电
生成Cu；
②Y极连接电源的正极，是电解池的阳极，发生氧化反应，Cl^-在阳极放电生成Cl₂；
③极上产生224mL气体是氯气，计算氯气的物质的量，根据电子转移计算转移的电子的物质的量，进而计算电源需提供的电量．

解答：解：（1）①反应试管受热不均，盛饱和碳酸钠溶液的试管中的导管伸入液面下可能发生倒吸；
故答案为：导管伸入碳酸钠溶液液面下；可能发生倒吸；
②乙醇与乙酸都能溶于水，乙酸乙酯不溶于水，溶液分层，密度比水小，乙酸乙酯在上层，饱和碳酸钠溶液液面上出现一层无色油状液体，说明有新物质生成；
故答案为：饱和碳酸钠溶液液面上出现一层无色油状液体；
③羧酸与醇发生的酯化反应中，羧酸中的羧基提供-OH，醇中的-OH提供-H，相互结合生成水，剩余基团结合生成乙酸乙酯，同时该反应可逆，反应的化学方程式为CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOHCH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O；
故答案为：CH₃CH₂¹⁸OH+CH₃COOHCH₃CO¹⁸OCH₂CH₃+H₂O；
（2）①电解池连接电源负极的电极是阴极，阴极放出还原反应，阳离子在阴极放电，溶液中Cu²⁺氧化性最强，故Cu²⁺放电
发生反应Cu²⁺+2e^-=Cu↑，X极上现象析出红色固体；
故答案为：阴，析出红色固体；
②Y极连接电源的正极，是电解池的阳极，发生氧化反应，Cl^-在阳极放电生成Cl₂，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
③极上产生224mL气体是氯气，氯气的物质的量为

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，根据电子转移守恒可知转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，故电源需提供的电量为0.02mol×6.02×10²³mol^-1×Q=1.204×10²²Q；
故答案为：1.204×10²²Q．

点评：本题考查乙酸乙酯的制备、电解池工作原理等，难度不大，注意乙酸乙酯实验混合液的配制、饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理．