第03讲 酯化反应（重难点讲义）化学苏教版必修第二册

第03讲 酯化反应 1．掌握酯化反应的原理，会书写乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。 2．理解酯化反应酸脱羟基、醇脱氢的微观断键机理。 3．掌握乙酸乙酯制备实验的装置、操作要点与饱和碳酸钠溶液、浓硫酸的作用。 一、酯化反应的反应原理 1．概念：酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应。 2．特点： (1)反应速率缓慢，一般加入浓硫酸作催化剂并加热。 (2)酯化反应是可逆反应，生成的酯会与水发生水解反应生成相应的醇与酸，同时，也属于取代反应。 (3)原理：酯化反应可能有两种断键方式，一种酸中碳氧键断裂，一种酸中氢氧键断裂。即： 用同位素原子示踪法验证酯化反应的实质(断键方式)主要是按a式进行的。用含18O的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯，证明这种酯化反应的实质是羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。 提分速记 (1)反应原理。 (2)反应条件：浓硫酸、加热。 (3)反应实质：酸脱羟基，醇脱氢。 (4)反应特点：缓慢、可逆。 (5)浓硫酸的作用：催化剂(加快反应速率)和吸水剂(提高反应物转化率)。 二、实验室制备乙酸乙酯 实验装置 ①反应容器：试管(加入反应物)，试管口向上倾斜(与桌面成45°，增大受热面积)； ②导气管：末端置于饱和碳酸钠溶液的液面上方(不能插入液面下)，防止倒吸； ③加热方式：水浴加热(优点：温度均匀，易控制在70~80℃，防止乙醇、乙酸挥发，避免副反应发生)。 实验原理 实验用品 乙酸、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液；酒精灯、大试管、长导管、铁架台。 实验步骤 乙醇→浓硫酸(缓慢加入，搅拌散热)→乙酸(体积比约3：2：2)，即：在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，再加入几片碎瓷片，连接好装置，用酒精灯缓慢加热(小火均匀加热——防暴沸、防原料挥发)，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象。 说明：①浓硫酸不可先加(防止暴沸)；②长导管起冷凝回流作用(提高原料利用率)。 实验现象 ①饱和Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成。 ②能闻到香味。 实验结论 在浓硫酸存在、加热的条件下，乙酸和乙醇发生酯化反应，生成无色、透明、不溶于水，且有香味的乙酸乙酯。 实验说明 ①盛反应液的试管向上倾斜 45度，以增大试管的受热面积，试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸。 ②导气管末端不能浸入饱和 Na2CO3溶液中是防止受热不均发生倒吸；实验中导管要长，起导气、冷凝回流挥发的乙醇和乙酸的作用。 ③饱和Na2CO3(aq)的作用是：a.中和乙酸；b.溶解乙醇；c.降低酯溶解度，便于分层。 ④乙酸酯化反应的条件及其作用：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，提高乙醇、乙酸的转化率且利于收集产物；用浓硫酸作催化剂，提高反应速率；用浓硫酸做吸水剂，使化学平衡右移，提高乙醇、乙酸的转化率；使用过量乙醇，提高乙酸转化为酯的产率。 ⑤反应混合物中加入碎瓷片的作用是防止加热过程中液体发生暴沸。 ⑥实验中用酒精灯小心均匀地加热3～5min，目的是：防止乙醇、乙酸过度挥发；提高反应速率；并使生成的乙酸乙酯挥发而收集，提高乙醇、乙酸的转化率。 ⑦闻乙酸乙酯的气味前，要先振荡试管，让混在乙酸乙酯中的乙酸和乙醇被Na2CO3饱和溶液吸收，防止乙醇、乙酸的气味干扰乙酸乙酯的气味。 ⑧通常用分液漏斗分离生成的乙酸乙酯和水溶液 提分速记 酯化反应实验中注意事项 (1)试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入乙酸。 (2)导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止因挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水而造成溶液倒吸。 (3)浓硫酸的作用 ①催化剂——加快反应速率。 ②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 (4)饱和Na2CO3溶液的作用 ①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。 ②与挥发出来的乙酸反应。 ③溶解挥发出来的乙醇。 (5)酯的分离：采用分液法分离试管中的液体混合物，所得上层液体为乙酸乙酯。 题型01 酯化反应的反应原理 【典例】关于乙醇和乙酸的酯化反应，下列说法中不正确的是( ) A．酯化反应属于取代反应 B．乙醇和乙酸在一定条件下能全部转化为乙酸乙酯 C．酯化反应是可逆反应 D．有机酸和醇在一定条件下能发生酯化反应 【变式】若乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是(　　) A．16 B．18 C．20 D．22 题型02 酯化反应实验探究分析判断 【典例】(2026·北京海淀高一质检)实验室制备乙酸甲酯的装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．b中导气管口应插入液面下 B．将乙酸和甲醇的混合液加入浓硫酸中搅拌混合 C．饱和碳酸钠溶液的作用为吸收甲醇、乙酸，降低乙酸甲酯溶解度 D．若用标记甲醇，则产物乙酸甲酯中不含 【变式】如图为实验室制取乙酸乙酯的装置。下列关于该实验的叙述不正确的是(　　) A．b试管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发生倒吸现象 B．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸 C．实验时加热a试管的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率 D．b试管中饱和Na2CO3溶液的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度 题型03 酯化反应实验拓展创新 【典例】(2025·浙江省嘉兴市第五高级中高一月考)某学习小组设计以下两套装置用乙醇、乙酸和浓硫酸做原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列说法正确的是( ) A．试剂加入顺序：乙醇、浓硫酸、乙酸 B．浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂 C．可用过滤的方法分离出乙酸乙酯 D．装置a比装置b原料损失的少 【变式】1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)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，下列对该实验的描述正确的是(　　) A．该实验可以选择水浴加热 B．该反应中，如果乙酸足量，1-丁醇可以完全被消耗 C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用 D．在反应中1-丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子 题型04 酯化反应实验综合应用 【典例】为探究乙酸乙酯的实验室制备方法，某实验小组设计主要步骤如下： ①在大试管甲中配制反应混合液；②按图所示连接装置(装置气密性良好)，用小火均匀加热大试管甲；③待试管乙(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热，撤去导管并用力振荡，然后静置待分层；④分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥。 乙醇可与氯化钙反应，生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。 有关试剂部分数据如表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 乙醇 78.5 0.789 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 77.5 0.90 浓硫酸 — 338.0 1.84 (1)浓硫酸的作用 ；若用同位素18O标记乙醇中的氧原子，写出反应的化学方程式： 。 (2)步骤②必须小火均匀加热，一个主要原因是温度过高会发生副反应，另一个原因是 。 (3)分离出乙酸乙酯层后，一般用饱和CaCl2溶液洗涤。通过洗涤可除去的杂质是 (填名称) (4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填字母代号)。 A．反应掉乙酸和乙醇 B．反应掉乙酸并吸收部分乙醇 C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小，有利于分层析出 D．加速酯的生成，提高其产率 【变式】某兴趣小组在实验室制备一定量的乙酸乙酯，取一定量无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入碎瓷片进行实验，用饱和碳酸钠溶液收集产物。实验装置如图所示： (1)浓硫酸的主要作用是 ；试管A中的导管不伸入液面下的原因是 。 (2)碎瓷片的作用是： ，若忘记加碎瓷片，应 。 (3)接收装置还可选择下图中的 (填字母)。 (4)若实验中使用了3g冰醋酸和4.6g无水乙醇，制取、分离、提纯得到了2.6g乙酸乙酯，则乙酸乙酯的产率是 %(保留三位有效数字)。 【巩固训练】 1．下列关于酯化反应的说法正确的是(　　) A．用CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应，生成H218O B．反应液混合时，顺序为先加入乙醇再加入浓硫酸最后加入乙酸 C．乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇 D．用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯 2．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所示，下列说法正确的是(　　) A．该装置能制备纯净的乙酸乙酯 B．加入过量乙酸，可使乙醇完全转化为乙酸乙酯 C．乙试管中导管不能伸入液面下，是为了防止倒吸 D．该实验中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂 3．实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯，实验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1 mL，发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管)。下列有关该实验的描述不正确的是( ) A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质 B．该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水 C．饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度、吸收乙醇、中和乙酸 D．石蕊层为三环，由上而下是蓝、紫、红 4．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中盛有浓硫酸，B中盛有乙醇、无水乙酸，D中盛有饱和碳酸钠溶液。 已知：无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。 请回答下列问题： (1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应，写出该反应的化学方程式：______________________________。 (2)球形干燥管C的作用是________________。若反应前向D中加入几滴酚酞溶液，溶液呈红色，说明碳酸钠溶液显________性；反应结束后，D中的现象是__________________________________。 (3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出____________。 5．如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。 在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是(　　) A．①蒸馏　②过滤　③分液 B．①分液　②蒸馏　③蒸馏 C．①蒸馏　②分液　③分液 D．①分液　②蒸馏　③结晶、过滤 6．某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题： (1)为防止试管a中液体实验时发生暴沸，加热前应采取的措施为________________。 (2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外，它的另一重要作用是______________________。 (3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有____________________________________。 (4)待试管b收集到一定量产物后停止加热，撤去试管b并用力振荡试管b，静置后试管b中所观察到的实验现象：____________________________。 (5)如果用含示踪原子18O的乙醇参与反应，生成的产物中，只有乙酸乙酯中含有18O，则酯化反应中，乙酸和乙醇分子中断裂的各是什么键，在化学方程式中表示出其断键部位：______________________________________________________。 【强化训练】 1．(2025·浙江省卓越联盟高一期中)下图为实验室制取乙酸乙酯的装置。 请回答： (1)仪器组装好后首先进行的操作是 。 (2)浓硫酸的作用是 。 (3)竖直试管中的导管应处在饱和碳酸钠溶液的液面以上，原因是 。 (4)该实验中饱和碳酸钠能溶解乙醇，中和乙酸，有利于乙酸乙酯的析出。现实验室需配制180ml 2.70mol/L的饱和碳酸钠溶液。 ①该实验需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 和 。 ②定容操作时，仰视刻度线，导致碳酸钠溶液的浓度 (填“变大”或“变小”)。 2．(2025·浙江省绍兴市高一期末考试)某同学用如图所示装置制取乙酸乙酯。在试管A中加入适量的乙醇、浓硫酸和醋酸钠，并加热。 请回答： (1)该实验中浓硫酸作用是催化剂和 。 (2)写出试管A中制备乙酸乙酯的化学方程式： 。 (3)图中仪器B的名称是 ，冷凝水的进口方向是 (填“”或“”)。 (4)锥形瓶C中盛放的试剂是 。反应结束后取下锥形瓶，振荡并静置，该过程中可以观察到的现象是 。 (5)经过计算发现得到的乙酸乙酯产率偏低，可能原因是 。(写出2点)。 3．某化学课外小组用乙醇30g、乙酸36g、浓硫酸适量，在实验室制备并纯化乙酸乙酯。制备装置如图(夹持仪器和加热装置已略去)。 (1)制备乙酸乙酯的化学方程式为 ，该反应的类型属于 反应。 (2)球形冷凝管中冷凝水从 (选填“a”或“b”)处进入。 (3)装置中分水器可实现水和有机层的分离；当分水器中的水层不再增厚时，表明反应 。 (4)现拟分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，如图是分离操作步骤流程图。 已知各物质的沸点：乙酸乙酯：77.1℃  乙醇：78.5℃  乙酸：118℃ 试剂(a)为 ，试剂(b)为 。分离方法②为 。 (5)实验制得纯乙酸乙酯26.4g，乙酸乙酯的产率为 。(产率=) 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 酯化反应 1．掌握酯化反应的原理，会书写乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。 2．理解酯化反应酸脱羟基、醇脱氢的微观断键机理。 3．掌握乙酸乙酯制备实验的装置、操作要点与饱和碳酸钠溶液、浓硫酸的作用。 一、酯化反应的反应原理 1．概念：酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应。 2．特点： (1)反应速率缓慢，一般加入浓硫酸作催化剂并加热。 (2)酯化反应是可逆反应，生成的酯会与水发生水解反应生成相应的醇与酸，同时，也属于取代反应。 (3)原理：酯化反应可能有两种断键方式，一种酸中碳氧键断裂，一种酸中氢氧键断裂。即： 用同位素原子示踪法验证酯化反应的实质(断键方式)主要是按a式进行的。用含18O的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯，证明这种酯化反应的实质是羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。 提分速记 (1)反应原理。 (2)反应条件：浓硫酸、加热。 (3)反应实质：酸脱羟基，醇脱氢。 (4)反应特点：缓慢、可逆。 (5)浓硫酸的作用：催化剂(加快反应速率)和吸水剂(提高反应物转化率)。 二、实验室制备乙酸乙酯 实验装置 ①反应容器：试管(加入反应物)，试管口向上倾斜(与桌面成45°，增大受热面积)； ②导气管：末端置于饱和碳酸钠溶液的液面上方(不能插入液面下)，防止倒吸； ③加热方式：水浴加热(优点：温度均匀，易控制在70~80℃，防止乙醇、乙酸挥发，避免副反应发生)。 实验原理 实验用品 乙酸、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液；酒精灯、大试管、长导管、铁架台。 实验步骤 乙醇→浓硫酸(缓慢加入，搅拌散热)→乙酸(体积比约3：2：2)，即：在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，再加入几片碎瓷片，连接好装置，用酒精灯缓慢加热(小火均匀加热——防暴沸、防原料挥发)，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象。 说明：①浓硫酸不可先加(防止暴沸)；②长导管起冷凝回流作用(提高原料利用率)。 实验现象 ①饱和Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成。 ②能闻到香味。 实验结论 在浓硫酸存在、加热的条件下，乙酸和乙醇发生酯化反应，生成无色、透明、不溶于水，且有香味的乙酸乙酯。 实验说明 ①盛反应液的试管向上倾斜 45度，以增大试管的受热面积，试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸。 ②导气管末端不能浸入饱和 Na2CO3溶液中是防止受热不均发生倒吸；实验中导管要长，起导气、冷凝回流挥发的乙醇和乙酸的作用。 ③饱和Na2CO3(aq)的作用是：a.中和乙酸；b.溶解乙醇；c.降低酯溶解度，便于分层。 ④乙酸酯化反应的条件及其作用：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，提高乙醇、乙酸的转化率且利于收集产物；用浓硫酸作催化剂，提高反应速率；用浓硫酸做吸水剂，使化学平衡右移，提高乙醇、乙酸的转化率；使用过量乙醇，提高乙酸转化为酯的产率。 ⑤反应混合物中加入碎瓷片的作用是防止加热过程中液体发生暴沸。 ⑥实验中用酒精灯小心均匀地加热3～5min，目的是：防止乙醇、乙酸过度挥发；提高反应速率；并使生成的乙酸乙酯挥发而收集，提高乙醇、乙酸的转化率。 ⑦闻乙酸乙酯的气味前，要先振荡试管，让混在乙酸乙酯中的乙酸和乙醇被Na2CO3饱和溶液吸收，防止乙醇、乙酸的气味干扰乙酸乙酯的气味。 ⑧通常用分液漏斗分离生成的乙酸乙酯和水溶液 提分速记 酯化反应实验中注意事项 (1)试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入乙酸。 (2)导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止因挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水而造成溶液倒吸。 (3)浓硫酸的作用 ①催化剂——加快反应速率。 ②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 (4)饱和Na2CO3溶液的作用 ①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。 ②与挥发出来的乙酸反应。 ③溶解挥发出来的乙醇。 (5)酯的分离：采用分液法分离试管中的液体混合物，所得上层液体为乙酸乙酯。 题型01 酯化反应的反应原理 【典例】关于乙醇和乙酸的酯化反应，下列说法中不正确的是( ) A．酯化反应属于取代反应 B．乙醇和乙酸在一定条件下能全部转化为乙酸乙酯 C．酯化反应是可逆反应 D．有机酸和醇在一定条件下能发生酯化反应 【答案】B 【解析】 酯化反应是可逆反应，乙酸和乙醇发生发生酯化反应时，不能完全转化为乙酸乙酯。 【变式】若乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，二者发生酯化反应所得生成物中水的相对分子质量是(　　) A．16 B．18 C．20 D．22 【答案】C 【解析】该反应的化学方程式为＋C2H516OH＋H218O，故C项正确。 题型02 酯化反应实验探究分析判断 【典例】(2026·北京海淀高一质检)实验室制备乙酸甲酯的装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．b中导气管口应插入液面下 B．将乙酸和甲醇的混合液加入浓硫酸中搅拌混合 C．饱和碳酸钠溶液的作用为吸收甲醇、乙酸，降低乙酸甲酯溶解度 D．若用标记甲醇，则产物乙酸甲酯中不含 【答案】C 【解析】A项，b中导气管口如果插入液面下会发生倒吸，A错误；B项，浓硫酸稀释大量放热，根据乙酸乙酯的制备实验可知，制备乙酸甲酯时应先加入甲醇，再依次加入浓硫酸、乙酸，B错误；C项，饱和碳酸钠溶液的作用为吸收挥发出的甲醇，除去乙酸，同时还可以降低乙酸甲酯的溶解度，C正确；D项，根据酯化反应的机理，若用18O标记甲醇，产物乙酸甲酯中含有18O，D错误；故选C。 【变式】如图为实验室制取乙酸乙酯的装置。下列关于该实验的叙述不正确的是(　　) A．b试管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发生倒吸现象 B．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸 C．实验时加热a试管的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率 D．b试管中饱和Na2CO3溶液的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度 【答案】B 【解析】配制反应液时应先加入一定量的乙醇，然后边振荡边加入浓硫酸，冷却后再加入冰醋酸，B错误；该反应为可逆反应，加热a试管可以加快反应速率，并及时将乙酸乙酯蒸出，提高转化率，C正确。 题型03 酯化反应实验拓展创新 【典例】(2025·浙江省嘉兴市第五高级中高一月考)某学习小组设计以下两套装置用乙醇、乙酸和浓硫酸做原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列说法正确的是( ) A．试剂加入顺序：乙醇、浓硫酸、乙酸 B．浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂 C．可用过滤的方法分离出乙酸乙酯 D．装置a比装置b原料损失的少 【答案】A 【解析】制备乙酸乙酯发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。A项，制备乙酸乙酯时，在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，即试剂加入顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸，A项正确；B项，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，作催化剂可以加快反应的速率，作吸水剂可使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率，B项错误；C项，乙酸乙酯为难溶于饱和Na2CO3溶液、密度比水小的液体，可用分液的方法分离出乙酸乙酯，C项错误；D项，装置a直接加热，装置b采用水浴加热，装置a比装置b原料损失的多，D项错误；故选A。 【变式】1-丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)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，下列对该实验的描述正确的是(　　) A．该实验可以选择水浴加热 B．该反应中，如果乙酸足量，1-丁醇可以完全被消耗 C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用 D．在反应中1-丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子 【答案】C 【解析】据信息，该反应温度为115～125 ℃，不能用水浴加热，故A错误；1-丁醇和乙酸的酯化反应为可逆反应，即使乙酸过量，1-丁醇也不能完全被消耗，故B错误；长玻璃管可以平衡试管内外气压，同时可冷凝回流乙酸及1-丁醇，故C正确；据酯化反应原理，1-丁醇分子脱去羟基中的氢原子，乙酸分子脱去羟基，故D错误。 题型04 酯化反应实验综合应用 【典例】为探究乙酸乙酯的实验室制备方法，某实验小组设计主要步骤如下： ①在大试管甲中配制反应混合液；②按图所示连接装置(装置气密性良好)，用小火均匀加热大试管甲；③待试管乙(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热，撤去导管并用力振荡，然后静置待分层；④分离出乙酸乙酯层，洗涤、干燥。 乙醇可与氯化钙反应，生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。 有关试剂部分数据如表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 乙醇 78.5 0.789 乙酸 16.6 117.9 1.05 乙酸乙酯 77.5 0.90 浓硫酸 — 338.0 1.84 (1)浓硫酸的作用 ；若用同位素18O标记乙醇中的氧原子，写出反应的化学方程式： 。 (2)步骤②必须小火均匀加热，一个主要原因是温度过高会发生副反应，另一个原因是 。 (3)分离出乙酸乙酯层后，一般用饱和CaCl2溶液洗涤。通过洗涤可除去的杂质是 (填名称) (4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________(填字母代号)。 A．反应掉乙酸和乙醇 B．反应掉乙酸并吸收部分乙醇 C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小，有利于分层析出 D．加速酯的生成，提高其产率 【答案】(1)催化剂、吸水剂 CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OCH2CH3+H2O (2)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低，若用大火加热，大量反应物会随产物蒸发而损失 (3)乙醇 (4)BC 【详解】(1)在乙酸乙酯制备反应中，浓硫酸作催化剂加快反应速率，同时作吸水剂促进平衡正向移动；用标记乙醇中氧原子时，酯化反应遵循“酸脱羟基醇脱氢”，化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OCH2CH3+H2O； (2)步骤②小火加热的另一原因是：乙醇、乙酸沸点较低，温度过高会导致二者大量挥发，降低原料利用率； (3)乙醇可与氯化钙反应生成微溶的CaCl2·6C2H5OH，故饱和CaCl2溶液可除去的杂质是乙醇； (4)饱和碳酸钠溶液的作用：与乙酸反应除去乙酸，溶解吸收部分乙醇，同时降低乙酸乙酯的溶解度利于分层；A项，饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，但乙醇是被溶解吸收而非发生化学反应；该选项中 “反应掉乙醇” 的描述错误，A不符合题意；B项，乙酸为酸，与碳酸钠发生中和反应被除去；乙醇易溶于饱和碳酸钠溶液，可被吸收；该选项描述符合饱和碳酸钠溶液的作用，B符合题意；C项，乙酸乙酯属于酯类，在饱和碳酸钠溶液中的溶解度显著降低，能减少酯的溶解损失，同时使酯层与水溶液层清晰分层，便于分离，C符合题意；D项，酯的生成速率与产率由浓硫酸的催化、吸水作用及反应温度等条件决定，饱和碳酸钠溶液不参与酯化反应过程，无法加速酯的生成，D不符合题意；故选BC； 【变式】某兴趣小组在实验室制备一定量的乙酸乙酯，取一定量无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入碎瓷片进行实验，用饱和碳酸钠溶液收集产物。实验装置如图所示： (1)浓硫酸的主要作用是 ；试管A中的导管不伸入液面下的原因是 。 (2)碎瓷片的作用是： ，若忘记加碎瓷片，应 。 (3)接收装置还可选择下图中的 (填字母)。 (4)若实验中使用了3g冰醋酸和4.6g无水乙醇，制取、分离、提纯得到了2.6g乙酸乙酯，则乙酸乙酯的产率是 %(保留三位有效数字)。 【答案】(1)催化剂、吸水剂 防止倒吸 (2)防暴沸 冷却后补加 (3)CD (4)59.1 【解析】(1)在该反应中浓硫酸的主要作用是作催化剂、吸水剂；试管A中的导管不伸入液面下的原因是：乙醇及乙酸的沸点比较低，乙醇、乙酸都易溶于水，容易引起倒吸现象的发生；导气管在液面上，就可以避免倒吸现象的发生； (2)乙醇与乙酸在浓硫酸催化下发生酯化反应产生乙酸乙酯和水，反应混合物都是液体，在加热条件下发生反应，容易引起爆沸，加入碎瓷片可以防止爆沸现象的发生；若忘记加碎瓷片，应冷却后补加碎瓷片，再进行实验； (3)A项，反应产生的乙酸乙酯容易溶于苯中，使导气管中气体压强迅速减少，从而导致饱和碳酸钠溶液进入导气管，引起倒吸现象的发生，A不符合题意；B项，导气管伸入到饱和Na2CO3溶液的液面以下，乙醇、乙酸溶于水溶液，导致导气管中气体压强减少，饱和Na2CO3溶液经导气管进入到反应装置，引起倒吸，B不符合题意；C项，长颈漏斗下端伸入到饱和Na2CO3溶液的液面以下，乙醇、乙酸溶于水溶液，导致导气管中气体压强减少，饱和Na2CO3溶液会进入到长颈漏斗中。但由于长颈漏斗的容积比较大，可以盛装大量液体物质。当液体进入到长颈漏斗一定量时，试管中液面迅速下降，漏斗下端脱离液面，这时长颈漏斗中的液体又流回到试管中，因此可以避免倒吸现象的发生，C符合题意；D项，导气管下端安装一个多孔球泡，其既可以扩大物质的吸收面积，同时也会因其容积大，避免液体经多孔球泡流入到反应装置，从而可以避免倒吸现象的发生，D符合题意；故选CD； (4)3 g冰醋酸的物质的量是n(冰醋酸)==0.05 mol；4.6 g无水乙醇的物质的量为n(乙醇)==0.1 mol，冰醋酸与乙醇反应时物质的量的比是1：1，则乙醇过量，理论上反应产生的乙酸乙酯的物质的量应该以少量的冰醋酸为标准计算，n(乙酸乙酯)=n(冰醋酸)=0.05 mol，其质量为m(乙酸乙酯)=0.05 mol×88 g/mol=4.4 g，而实际产生了2.6 g乙酸乙酯，则该实验中乙酸乙酯的产率是×100%=59.1%。 【巩固训练】 1．下列关于酯化反应的说法正确的是(　　) A．用CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应，生成H218O B．反应液混合时，顺序为先加入乙醇再加入浓硫酸最后加入乙酸 C．乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇 D．用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯 【答案】B 【解析】CH3CH218OH与CH3COOH发生酯化反应，生成CH3CO18OCH2CH3和H2O，A项错误；浓硫酸密度比乙醇大，溶于乙醇放出大量的热，为防止酸液飞溅，加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇，然后将浓硫酸慢慢加入试管，并边加边振荡试管，最后再加入乙酸，B项正确；乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液分层，因此采取分液操作实现二者的分离，D项错误。 2．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所示，下列说法正确的是(　　) A．该装置能制备纯净的乙酸乙酯 B．加入过量乙酸，可使乙醇完全转化为乙酸乙酯 C．乙试管中导管不能伸入液面下，是为了防止倒吸 D．该实验中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂 【答案】C 【解析】　酯化反应为可逆反应，加入过量乙酸，也不能使乙醇完全转化为乙酸乙酯，故B错误；乙醇、乙酸易溶于水，导管口在液面下可发生倒吸，则乙试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸，故C正确。 3．实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯，实验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1 mL，发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管)。下列有关该实验的描述不正确的是( ) A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质 B．该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水 C．饱和碳酸钠溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度、吸收乙醇、中和乙酸 D．石蕊层为三环，由上而下是蓝、紫、红 【答案】D 【解析】A项，在乙酸乙酯挥发过程中，乙酸、乙醇也挥发，A正确；B项，浓硫酸起催化作用，同时吸收生成的水，使反应平衡正向移动，B正确；C项，饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙酸、乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分层分离，C正确；D项，由于乙酸乙酯密度小于水，三层顺序为乙酸乙酯、紫色石蕊试液、饱和碳酸钠溶液，乙酸乙酯中有乙酸使紫色石蕊试液变红，碳酸钠水解显碱性使紫色石蕊试液变蓝，从上到下颜色为红、紫、蓝，D错误。 4．某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中盛有浓硫酸，B中盛有乙醇、无水乙酸，D中盛有饱和碳酸钠溶液。 已知：无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。 请回答下列问题： (1)若实验中用乙酸和含18O的乙醇反应，写出该反应的化学方程式：______________________________。 (2)球形干燥管C的作用是________________。若反应前向D中加入几滴酚酞溶液，溶液呈红色，说明碳酸钠溶液显________性；反应结束后，D中的现象是__________________________________。 (3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出____________。 【答案】(1)CH3COOH＋C2H518OH＋H2O　(2)冷凝蒸气，防止倒吸　碱　溶液分层，上层为无色油状液体，下层溶液红色变浅　(3)乙醇 【解析】(1)在酯化反应中，羧酸提供羟基，醇提供氢原子，所以反应后乙醇中的18O在乙酸乙酯中。 (2)球形干燥管容积大，可以防止倒吸，同时可冷凝乙酸乙酯蒸气。酚酞遇碱变红，故碳酸钠溶液呈碱性，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，且其密度比水的小，故D中溶液分层，上层为无色油状液体，反应中挥发出来的乙酸和碳酸钠反应而使下层溶液红色变浅。 (3)无水氯化钙能与乙醇形成难溶于水的物质，所以先加入无水氯化钙，分离出乙醇。 5．如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。 在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是(　　) A．①蒸馏　②过滤　③分液 B．①分液　②蒸馏　③蒸馏 C．①蒸馏　②分液　③分液 D．①分液　②蒸馏　③结晶、过滤 【答案】B 【解析】乙酸钠和乙醇均在下层，乙酸乙酯在上层，分液后将下层液体A蒸馏，可将乙醇蒸出，然后在乙酸钠中加入H2SO4使之反应生成乙酸，再将乙酸蒸出。 6．某研究小组用如图所示装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题： (1)为防止试管a中液体实验时发生暴沸，加热前应采取的措施为________________。 (2)装置中的球形干燥管除起冷凝作用外，它的另一重要作用是______________________。 (3)试管b中饱和碳酸钠溶液的作用除了溶解乙醇，还有____________________________________。 (4)待试管b收集到一定量产物后停止加热，撤去试管b并用力振荡试管b，静置后试管b中所观察到的实验现象：____________________________。 (5)如果用含示踪原子18O的乙醇参与反应，生成的产物中，只有乙酸乙酯中含有18O，则酯化反应中，乙酸和乙醇分子中断裂的各是什么键，在化学方程式中表示出其断键部位：______________________________________________________。 【答案】(1)加入碎瓷片(或沸石)　(2)防止倒吸　(3)中和乙酸　降低乙酸乙酯的溶解度　(4)液体分层，上层为无色有香味的油状液体 (5) 【解析】1)为防止溶液暴沸，液体加热前要加碎瓷片或沸石。 (2)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，二者易溶于水，乙酸能和碳酸钠反应，易发生倒吸，该实验中使用球形干燥管，球形部位空间大，液面上升时可缓冲，防止倒吸。 (3)由(2)中分析可知，饱和碳酸钠溶液还有中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度的作用。 (4)乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，且密度比水小，有香味，所以静置后，试管b中所观察到的实验现象为液体分层，上层是无色有香味的油状液体。 (5)据题给信息，乙酸和乙醇在酯化反应中乙酸断裂的是C—O，乙醇断裂的是O—H，即酸脱羟基醇脱氢。 【强化训练】 1．(2025·浙江省卓越联盟高一期中)下图为实验室制取乙酸乙酯的装置。 请回答： (1)仪器组装好后首先进行的操作是 。 (2)浓硫酸的作用是 。 (3)竖直试管中的导管应处在饱和碳酸钠溶液的液面以上，原因是 。 (4)该实验中饱和碳酸钠能溶解乙醇，中和乙酸，有利于乙酸乙酯的析出。现实验室需配制180ml 2.70mol/L的饱和碳酸钠溶液。 ①该实验需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 和 。 ②定容操作时，仰视刻度线，导致碳酸钠溶液的浓度 (填“变大”或“变小”)。 【答案】(1)检查装置气密性 (2)催化剂和吸水剂 (3)防倒吸 (4) 250ml容量瓶 胶头滴管 变小 【解析】(1)因为本题的实验涉及蒸汽，所以仪器组装好后首先进行的操作是要检查装置的气密性；(2)本实验中浓硫酸的作用为催化剂和脱水剂；(3)因为乙酸和乙醇均易溶于水，竖直试管中的导管应处在饱和碳酸钠溶液的液面以上，原因是防倒吸；(4)①溶液配制需要使用的玻璃仪器有有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和250mL容量瓶；②溶液配制定容操作时，仰视刻度线，导致碳酸钠溶液的浓度偏小。 2．(2025·浙江省绍兴市高一期末考试)某同学用如图所示装置制取乙酸乙酯。在试管A中加入适量的乙醇、浓硫酸和醋酸钠，并加热。 请回答： (1)该实验中浓硫酸作用是催化剂和 。 (2)写出试管A中制备乙酸乙酯的化学方程式： 。 (3)图中仪器B的名称是 ，冷凝水的进口方向是 (填“”或“”)。 (4)锥形瓶C中盛放的试剂是 。反应结束后取下锥形瓶，振荡并静置，该过程中可以观察到的现象是 。 (5)经过计算发现得到的乙酸乙酯产率偏低，可能原因是 。(写出2点)。 【答案】(1)吸水剂 (2) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (3)直形冷凝管 a (4)饱和碳酸钠溶液 振荡过程中有气泡放出，静置后分层，上层为无色透明液体 (5)反应物乙酸、乙醇易挥发，来不及反应即挥发进入右侧锥形瓶中；反应温度过高，导致乙醇发生副反应 【解析】乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯，由于乙醇和乙酸具有挥发性，生成的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇；乙醇易溶于水，乙酸具有酸性，且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较低，因此可选用饱和碳酸钠溶液除杂。(1)浓硫酸是酯化反应的催化剂，可以加快反应速率，同时由于酯化反应是可逆反应，且浓硫酸具有吸水性，因此可以促使平衡向正反应方向进行，提高乙酸乙酯的产率。(2)乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的实质是酸去羟基醇去氢原子，则化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。(3)根据仪器B的结构可知，该仪器名称为直形冷凝管，冷凝水应该a口进，b口出，从而起到导气冷凝的作用。(4)根据分析，锥形瓶C中盛放饱和碳酸钠溶液，可以溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度，并提高水溶液的密度以加速乙酸乙酯与水溶液的分层；反应后振荡试管，有气泡放出，原因是乙酸乙酯中含有乙酸杂质与碳酸钠反应放出二氧化碳，静置后再次分层，生成无色透明液体为除去乙醇、乙酸杂质后的乙酸乙酯。(5)反应物乙酸、乙醇易挥发，来不及反应即挥发进入右侧锥形瓶中，导致乙酸乙酯产率偏低；若反应温度过高，可能会导致乙醇发生副反应，从而致使乙酸乙酯产率偏低。 3．某化学课外小组用乙醇30g、乙酸36g、浓硫酸适量，在实验室制备并纯化乙酸乙酯。制备装置如图(夹持仪器和加热装置已略去)。 (1)制备乙酸乙酯的化学方程式为 ，该反应的类型属于 反应。 (2)球形冷凝管中冷凝水从 (选填“a”或“b”)处进入。 (3)装置中分水器可实现水和有机层的分离；当分水器中的水层不再增厚时，表明反应 。 (4)现拟分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，如图是分离操作步骤流程图。 已知各物质的沸点：乙酸乙酯：77.1℃  乙醇：78.5℃  乙酸：118℃ 试剂(a)为 ，试剂(b)为 。分离方法②为 。 (5)实验制得纯乙酸乙酯26.4g，乙酸乙酯的产率为 。(产率=) 【答案】(1)CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O 取代或酯化 (2)b (3)达到平衡 (4)饱和Na2CO3溶液 稀硫酸 蒸馏 (5)50% 【解析】(1)制备乙酸乙酯的化学方程式为：CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O；该反应的类型属于取代反应或酯化反应。 (2)为了使冷凝管充满冷懝水，球形冷凝管中冷凝水从下口b处进入。 (3)当分水器中的水层不再增厚时，即不再分离出水，表明反应达到平衡。 (4)乙酸乙酯不溶于水，而乙酸、乙醇均易溶于水，故可先加饱和Na2CO3溶液，通过分液分离出乙酸乙酯。余下的CH3COONa和乙醇，用蒸馏法蒸出乙醇，最后将CH3COONa加入稀硫酸转化为乙酸，再蒸馏即可得到CH3COOH。 (5)乙醇30g物质的量为0.65mol，乙酸36g物质的量为0.6mol，由反应方程式可知，乙醇过量，则理论上得到乙酸乙酯0.6mol，质量为52.8g，由实验制得纯乙酸乙酯26.4g，则乙酸乙酯的产率为(26.4/52.8)×100%=50%。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $