内容正文:
重点实验5 乙醇和乙酸的酯化反应
(1)实验原理
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)反应条件及其意义
①加热,主要目的是提高反应速率,其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。
②浓硫酸的作用:作催化剂,提高反应速率;作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。
③可适当增加乙醇的量,提高乙酸的转化率。
④有冷凝回流装置,可提高产率。
(5)实验现象:在饱和Na2CO3溶液上方有透明的、具有香味的油状液体。
(6)饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的溶解度、中和乙酸、溶解乙醇。
1.(双选)实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的装置如图。下列说法正确的是( )
A.向甲试管中先加浓硫酸,再加乙醇和乙酸
B.乙试管中导管不伸入液面下,是为了防止倒吸
C.加入过量乙酸,可使乙醇完全转化为乙酸乙酯
D.实验完毕,可能将乙酸乙酯从混合物中通过分液分离出来
BD 解析:向甲试管中先加乙醇,再加浓硫酸,待溶液冷却后再加入乙酸,A错误;乙试管中导管不伸入液面下,可以防止倒吸现象的发生,B正确;加入过量乙酸,可提高乙醇的转化率,但由于该反应是可逆反应,因此不能使乙醇完全转化为乙酸乙酯,C错误;乙酸乙酯是不溶于水的液体物质,因此实验完毕,可将乙酸乙酯从混合物中通过分液分离出来,D正确。
2.如图所示,30 g冰醋酸与46 g无水乙醇在浓硫酸作用下,充分反应,最终得到22 g乙酸乙酯,下列描述正确的是( )
A.实验时,应该先加浓硫酸,后加无水乙醇和冰醋酸
B.取C2HOH发生反应,则产物水中含18O
C.饱和碳酸钠溶液有利于乙酸乙酯的分层析出
D.酯化反应中乙酸乙酯的产率为40%
C 解析:试管中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇,正确顺序是先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,最后再加入冰醋酸,A错误;根据酸脱羟基醇脱氢的原则,乙酸乙酯和乙醇中均含有18O,水中不含有18O,B错误;饱和碳酸钠溶液的作用简称为“溶解(乙醇)、反应(乙酸)、降低(酯的溶解度)”,有利于乙酸乙酯的分层析出,C正确;30 g冰醋酸与46 g无水乙醇在浓硫酸作用下,充分反应,无水乙醇过量,理论上可生成乙酸乙酯44 g,实际上最终得到22 g乙酸乙酯,产率为×100%=50%,D错误。
3.实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去),下列关于该实验的说法正确的是( )
A.图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入
B.加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热并趁热补加
C.图2装置中的冷凝管也可以换成图1装置中的球形冷凝管
D.图2装置中温度计水银球的位置不正确,应伸入液体中
A 解析:乙酸、乙醇等有机物均易挥发,则图1装置中,球形冷凝管的主要作用是冷凝、回流,冷凝水从下口通入,A正确;加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热,待冷却后,再补加碎瓷片,B错误;若题图2装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管,不利于冷凝液体顺利流下进入锥形瓶,C错误;蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,D错误。
4.(2023·广东深圳调研)实验室制备乙酸乙酯和乙酸乙酯提纯的装置和操作流程图如下,下列叙述不正确的是( )
A.无水硫酸钠在流程中作吸水剂
B.操作①为分液
C.向试管中先加入浓硫酸,然后边振荡试管边慢慢加入乙醇,再加入冰醋酸
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度
C 解析:A为乙酸乙酯和水,则无水硫酸钠可吸收水,A正确;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,出现分层,可选用分液操作分离,B正确;混合时先加乙醇,后加浓硫酸,最后加乙酸,可提高乙酸的利用率,则试管中加试剂的顺序不合理,且浓硫酸的密度大于乙醇的密度,易导致液滴飞溅,C错误;饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层后分液分离出乙酸乙酯,D正确。
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