Question

9．在实验室，可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．请回答下列问题：
（1）左侧试管中需加浓硫酸做催化剂 和吸水剂，
右侧试管中盛放的试剂是饱和的碳酸钠溶液其作用是吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度
右侧导气管的下端不能插入液面以下，其目的是防止倒吸．
（2）写出实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯的化学反应方程式
CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{加热}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．
（3）该反应是典型的可逆反应，若不把生成的乙酸乙酯及时蒸馏 出来，反应一段时间后，就会达到化学平衡状态．下列能说明该反应已达到化学平衡状态的有②④ （填序号）．
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水；
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸；
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸；
④混合物中各物质的浓度不再变化．
（4）事实证明，此反应以浓硫酸为催化剂，也存在缺陷，其原因可能是BD
A．浓硫酸易挥发，以致不能重复使用．
B．会使部分原料炭化
C．浓硫酸具有吸水性
D．会造成环境污染．

Answer 1

分析 （1）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、吸水剂作用下加热生成乙酸乙酯；乙酸、乙醇易挥发，制备的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，依据乙醇易溶于水，乙酸能够与碳酸钠溶液反应的性质判断碳酸钠的作用；导管伸入液面下可能发生倒吸；
（2）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、吸水剂作用下加热生成乙酸乙酯和水，据此书写方程式；
（3）酯化反应为可逆反应，该反应达到平衡状态时一定满足正逆反应速率相等、各组分的浓度不变，据此对各选项进行判断；
（4）浓硫酸具有脱水性容易使乙醇、乙酸发生脱水反应生成黑色碳，与炭反应生成二氧化硫污染气体．

解答 解：（1）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、吸水剂作用下加热生成乙酸乙酯；
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，便于闻乙酸乙酯的香味；
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；
故答案为：催化剂；饱和碳酸钠溶液；吸收乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；倒吸；
（2）乙酸与乙醇在浓硫酸做催化剂、吸水剂作用下加热生成乙酸乙酯和水，方程式为：CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{加热}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；
故答案为：CH₃COOH+C₂H₅OH$?_{加热}^{浓硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；
（3））①化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水，故①错误；
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故②正确；
③表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，则无法判断是否达到平衡状态，故③错误；
④混合物中各物质的浓度不再变化，说明达到平衡状态，故④正确；
故答案为：②④；
（4）A、浓硫酸是难挥发性酸，故A不符合；
B、会使部分原料乙酸、乙醇炭化，故B符合；
C、浓硫酸的吸水性是有利于酯化反应．促进平衡正向进行，故C不符合；
D、浓硫酸和碳等物质反应生成二氧化硫等污染气体，造成环境污染，故D符合；
故答案为：BD．

点评 本题考查了乙酸乙酯的制取方法、化学平衡状态的判断，题目难度中等，注意掌握酯化反应原理及实验操作方法方法，明确化学平衡状态的特征及判断方法．