第三章 实验活动1 乙酸乙酯的制备与性质-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修3【精讲精练】人教版（教师用书word）

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。 [实验器材及试剂] 1．器材：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．试剂：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。 [实验过程和结论] 1．乙酸乙酯的制备 (1)装置 (2)实验步骤与现象 实验步骤 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。如图所示连接装置 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 ③ 振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置。待溶液分层后，观察、并注意闻气味 实验 现象 ①饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液体生成 ②闻到香味 2．乙酸乙酯的水解 实验步骤 ① ② 振荡均匀后，把三支试管都放入70～80 ℃的水浴里加热 实验现象 A中液体仍然分层，气味不消失 B中液体酯层逐渐消失，气味渐渐消失 C中液体酯层和气味消失得比B快 实验结论 乙酸乙酯在酸性和碱性条件下发生水解，在碱性条件下水解得更快 [拓展实验] 实验室某次制取乙酸乙酯的装置如图所示： 实验步骤 问题讨论 ① 先向A中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀，再将剩下的所有乙醇和醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里醋酸和乙醇的物质的量之比约为5∶7 (1)浓硫酸的主要作用是催化剂、吸水剂 (2)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是吸收乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度 (3)如果用NaOH溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是致使乙酸乙酯水解而失败 (4)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是除去乙醇 (5)步骤⑧所得的粗酯里还含有的杂质是水 ② 加热油浴保温约135～145 ℃ ③ 将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里，调节加入速率使蒸出酯的速率与进料速率大体相等，直到加料完成 ④ 保持油浴温度一段时间，至不再有液体馏出后，停止加热 ⑤ 取下B中的锥形瓶，将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里，边加边振荡，至无气泡产生为止 ⑥ 将⑤的液体混合物分液，弃去水层 ⑦ 将饱和CaCl2溶液(适量)加入分液漏斗中，振荡一段时间后静置，放出水层(废液) ⑧ 分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品 [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？ 提示　可以向三个试管中加入等量的重铬酸钾，通过比较颜色变化判断相同时间内产生乙醇量的多少。 2．乙酸乙酯在酸性和碱性条件下水解速率和程度不同的原因是什么？ 提示　乙酸乙酯水解产生乙酸和乙醇的反应是可逆的，如果是在酸性环境中，产物不断堆积，水解就会受到抑制，速度就慢了；如果在碱性环境中，则反应进行比较彻底，因为产生的产物乙酸和碱反应，可使反应不断进行下去。 3．酯化反应中加热温度为何不宜过高？ 提示　为了尽量减少乙酸、乙醇的挥发，提高乙酸、乙醇的转化率。 4．酯化反应中哪些措施可以提高乙酸的转化率？ 提示　增加乙醇的量，适当加热使生成的乙酸乙酯及时蒸出，及时移走生成的水都可以提高乙酸的转化率。 [拓展训练] 1．借助下表提供的信息，实验室制备乙酸丁酯所采取的措施不正确的是(　　) 物质 乙酸 1­丁醇 乙酸丁酯 沸点 118 ℃ 118 ℃ 126.3 ℃ A．用饱和Na2CO3溶液洗涤产物后分液 B．使用浓硫酸作催化剂 C．采用水浴加热法 D．可使用冷凝回流加分水器的方式提高产率 解析　C　用饱和Na2CO3溶液洗涤产物后分液，碳酸钠溶液可以吸收乙酸，溶解1­丁醇，降低乙酸丁酯的溶解度，有利于乙酸丁酯析出，A正确；水浴加热温度较低，不能超过100 ℃，乙酸丁酯沸点126.3 ℃，应直接加热，C错误；采用冷凝回流加分水器的方式，可使反应物充分利用，提高转化率，产率提高，D正确。 2. 1­丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125 ℃，反应装置如图所示。下列对该实验的描述错误的是(　　) A．不能用水浴加热 B．长导管起冷凝回流作用 C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗