Question

乙酸正丁酯是常用的食用香精．實驗室用正丁醇和乙酸制備乙酸正丁酯的裝置如圖所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去），實驗過程如下：
步驟1：制備乙酸正丁酯．在干燥的50mL的A中，加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸．振蕩混合均勻后加入1～2粒B；然后安裝分水器及回流冷凝管，并在分水器中加水至略低于支管口．加熱回流，通過開關控制分水器中水層液面在原來高度．反應完畢，停止加熱．
步驟2：產品提純．將分水器中的酯層和A中的反應液合并，依次用10mL水、10mL 10% Na₂CO₃溶液、10mL水、10mL水洗滌．洗滌干凈后加入少量硫酸鎂干燥，干燥后蒸餾收集124～126℃餾分，得產品．
（1）儀器A的名稱是______；加入的B是______（填名稱）．
（2）該實驗中，使用分水器的目的是______．
（3）步驟1中判斷反應結束的現(xiàn)象是______．
（4）步驟2中從分液漏斗中得到酯的操作是______；用10% Na₂CO₃溶液洗滌時發(fā)生的主要反應的離子方程式為______．

Answer 1

解：（1）在干燥的50mL的A中，加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸．振蕩混合均勻后加入1～2粒，裝置圖中A的名稱是圓底燒瓶，燒瓶中加入沸石房子和暴沸；
故答案為：圓底燒瓶，沸石；
（2）酯化反應是可逆反應，分離生成物會促進反應正向進行，所以分離出酯化反應生成的水，提高反應產率，
故答案為：及時分離出產物水，使化學平衡向生成物的方向移動，提高酯的產率；
（3）在反應過程中，通過分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水層液面原來的高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中．反應達到終點后，分水器中的水層不再增加時，反應結束；
故答案為：分水器中的水層不再增加時；
（4）酯不溶于水在水溶液中分層靜置后減小分液，酯在上層，水在下層，依據(jù)“上吐下瀉”分離，步驟2中從分液漏斗中得到酯的操作是，打開分液漏斗活塞，讓水層從分液漏斗下口流出，酯層從上口倒出；飽和碳酸鈉溶液中和乙酸發(fā)生反應生成醋酸鈉水和二氧化碳，反應的離子方程式為：2CH₃COOH+CO₃^2-=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
故答案為：打開分液漏斗活塞．讓水層從分液漏斗下口流出，酯層從上口倒出；2CH₃COOH+CO₃^2-=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
分析：（1）依據(jù)裝置圖中儀器分析回答；液體加熱易暴沸需要加入沸石；
（2）酯化反應是可逆反應分離生成的水促使平衡正向進行，分離生成的水使酯化反應正向進行；
（3）保持分水器中水層液面原來的高度，分水器中的水層不再增加時達到平衡；
（4）酯不溶于水在水溶液中分層靜置后減小分液，酯在上層，水在下層，依據(jù)“上吐下瀉”分離；飽和碳酸鈉溶液中和乙酸發(fā)生反應生成醋酸鈉水和二氧化碳；
點評：本題考查了物質制備的實驗過程分析和實驗操作設計，物質分離的試劑選擇和作用理解，實驗化學來源于常規(guī)實驗和基本操作的綜合應用，題目難度中等．