内容正文:
实验活动1 乙酸乙酯的制备与性质
【实验目的】
1.学习制备乙酸乙酯的方法。
2.加深对酯化反应和酯的水解的认识。
【实验用品】
1.仪器:试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。
2.药品:乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 mol·L-1 H2SO4溶液、6 mol·L-1 NaOH溶液。
【实验步骤】
1.乙酸乙酯的制备
实验步骤
实验现象
(1)在一支试管中加入2 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入0.5 mL浓硫酸和2 mL乙酸,再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液
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(2)用小火加热试管里的混合物,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约0.5 cm处,注意观察试管内的变化。反应一段时间后,取下盛有Na2CO3溶液的试管,并停止加热
饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生
(3)振荡盛有Na2CO3溶液的试管,静置。待溶液分层后,观察上层的油状液体,并注意闻气味
可闻到香味
2.乙酸乙酯的水解
实验内容
现象比较(试管内香味消失快慢)
香味消失速率最慢
香味消失速率其次
香味消失速率最快
【问题讨论】
1.乙酸乙酯的水解实验,除了通过乙酸乙酯气味消失的快慢来比较酯的水解速率外,还有什么方法可用来比较乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差异?
答案 间隔相同时间内测量并比较剩余乙酸乙酯层的高度。
2.写出实验过程中有关反应的化学方程式。
答案 实验1:
实验2:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH、CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH。
【例题】 如图所示为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述错误的是( )
A.向试管a中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加入冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
D.饱和Na2CO3溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,并吸收蒸出的乙酸和乙醇
答案 A
解析 乙醇的密度小于浓硫酸,防止浓硫酸溶解放热造成液体飞溅,向试管a中先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸,A项错误;因乙酸、乙醇均易溶于水,则试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中装置气压减小,发生倒吸现象,B项正确;该反应为可逆反应,实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率,乙酸乙酯蒸出,利用化学平衡正向移动,C项正确;实验时试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸及降低乙酸乙酯的溶解度便于分层,然后分液可分离出乙酸乙酯,D项正确。
【变式1】 一种制备乙酸乙酯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A.浓硫酸起到催化剂、吸水剂、脱水剂的作用
B.仪器a的作用是冷凝回流,以充分利用无水乙醇、冰醋酸,仪器b中碎瓷片的作用是防止暴沸
C.仪器b中加入试剂的顺序是浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸
D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
答案 B
解析 酯化反应为可逆反应,有水生成,则加入浓硫酸,起到催化剂和吸水剂的作用,没有用到浓硫酸的脱水性,A项错误;球形冷凝管可冷凝回流反应物,即仪器a的作用是冷凝回流,提高无水乙醇、冰醋酸的利用率;碎瓷片的加入可防止液体暴沸,B项正确;反应物混合时先加乙醇,后加浓硫酸,待冷却至室温后,最后加冰醋酸,C项错误;反应完全后,加入饱和碳酸钠溶液洗涤除去乙醇、乙酸,待分层后用分液漏斗分液即可得到乙酸乙酯,不需要蒸馏操作,D项错误。
【变式2】 某化学兴趣小组的同学对实验室乙酸乙酯的制取和分离进行了实验探究。
[制备]如图1是该小组同学设计的实验装置,回答下列问题:
(1)仪器A的名称为__________。
(2)装置中长导管的主要作用除导气外,还有一个作用是______________。
[分离]锥形瓶中得到的产物是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,为了分离该混合物,设计了如图2流程:
(3)试剂a是__________,试剂b是__________;操作Ⅰ是__________,操作Ⅱ是__________。(填写序号)
①稀硫酸 ②饱和Na2CO3溶液 ③蒸馏 ④分液
解析 (1)仪器A的名称为分液漏斗。
(2)长导管的主要作用除导气外,还有一个作用是冷凝产物蒸气。
(3)锥形瓶中得到的产物是混合物,含有乙酸乙酯、乙醇、乙酸等,加入饱和碳酸钠溶液,分液,得到乙酸乙酯。X含有乙酸钠、乙醇,蒸馏可得乙醇,Y中含有乙酸钠,加入稀硫酸可得乙酸,蒸馏得到纯净乙酸,即试