Question

乙酸乙酯是重要的有機合成中間體，廣泛應用于化學工業(yè)．實驗室制備乙酸乙酯的化學方程式如下：CH₃COOH+C₂H₅OH

濃H2SO4

△

CH₃COOC₂H₅+H₂O
為證明濃硫酸在該反應中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學利用上圖所示裝置進行了以下四個實驗，實驗開始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min．實驗結束后充分振蕩試管Ⅱ再測有機層的厚度，實驗記錄如下：

實驗 編號	試管Ⅰ中試劑	試管Ⅱ中試劑	測得有機層的厚度/cm
A	2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L濃硫酸		5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸		0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸		1.2

（1）試管Ⅱ中的試劑應是

 

；干燥管的作用是

 

．
（2）實驗D的目的是與實驗C相對照，證明H⁺對酯化反應具有催化作用．實驗D中應加入鹽酸的體積和濃度分別是

 

mL和

 

mol/L．
（3）分析實驗

 

（填實驗編號）的數(shù)據(jù)，可以推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率．濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是

 

．
（4）加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是

 

寫出兩條即可）．

Answer 1

考點：乙酸乙酯的制取

專題：實驗題

分析：（1）試管Ⅱ中的試劑用于吸收乙酸乙酯，通常使用飽和碳酸鈉溶液；球形干燥管容積較大，利于乙酸乙酯充分與空氣進行熱交換，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用；
（2）對比試驗關鍵是要采用控制變量，即控制一個變量，其它條件不變，所以可以從控制變量的角度來分析解答；
（3）根據(jù)實驗A和實驗B的數(shù)據(jù)進行解答；水在酯化反應中為生成物，從生成物對化學平衡的影響角度分析
（4）乙酸和乙醇容易揮發(fā)，且溫度過高容易發(fā)生副反應．

解答： 解：（1）球形干燥管容積較大，使乙酸乙酯充分與空氣進行熱交換，起到冷凝的作用，也可起到防止倒吸的作用，故答案為：冷凝，防倒吸；
（2）本題是研究實驗D與實驗C相對照，證明H⁺對酯化反應具有催化作用的條件，題中采用了一個變量，實驗C3mol?L^-1 H₂SO₄，實驗D鹽酸，所以達到實驗目的，實驗D與實驗C中H⁺的濃度一樣，實驗C3mL乙醇、2mL乙酸、3mol?L^-1 H₂SO₄，實驗D3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸，要保證溶液體積一致，才能保證乙醇、乙酸的濃度不變，鹽酸體積為6mL，實驗D與實驗C中H⁺的濃度一樣，所以鹽酸的濃度為6mol?L^-1，
故答案為：6，6；
（3）對照實驗A和B可知：試管Ⅰ中試劑實驗A比實驗B多1mL18mol?L^-1 濃硫酸，但是試管Ⅱ中試劑中測得有機層乙酸乙酯的厚度，實驗A為5.0cm，而實驗B只有0.1cm，說明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；酯化反應為可逆反應，濃硫酸吸收酯化反應生成的水，降低了生成物濃度，使平衡向生成乙酸乙酯方向移動，
故答案為：A；濃硫酸吸收酯化反應生成的水，降低了生成物濃度，使平衡向生成乙酸乙酯方向移動；
（4）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，該反應為可逆反應，實驗發(fā)現(xiàn)溫度過高，乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，是由于乙酸、乙醇都易揮發(fā)，使產(chǎn)率降低，或因溫度過高可能發(fā)生副反應使產(chǎn)率降低，如乙醇在140℃，在濃硫酸催化下脫水生成乙醚，
故答案為：乙酸、乙醇都易揮發(fā)，溫度過高可能使乙酸、乙醇大量揮發(fā)使產(chǎn)率降低，溫度過高可能發(fā)生副反應使產(chǎn)率降低．

點評：本題考查了乙酸乙酯的制備方法、溫度對反應速率、化學平衡的影響等知識，題目難度中等，注意把握乙酸乙酯的制備原理和實驗方法，明確影響反應速率、化學平衡的因素．