Question

(17分)實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內)，加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品。

請回答下列問題：

(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應放入__________，目的是__________。

(2)反應中加入過量的乙醇，目的是__________________________。

(3)如果將上述實驗步驟改為在蒸餾燒瓶內先加入乙醇和濃硫酸，然后通過分液漏斗邊滴加乙酸，邊加熱蒸餾。這樣操作可以提高酯的產率，其原因是_____________________

_____________________________________________________。

(4)現擬分離粗產品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框圖是分離操作步驟流程圖：

則試劑a是：____________，分離方法I是____________，分離方法II是____________，

試劑b是______________，分離方法III是______________。

(5)甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品提純，在未用指示劑的情況下，他們都是先加NaOH溶液中和酯中過量的酸，然后用蒸餾法將酯分離出來。甲、乙兩人實驗結果如下：

甲得到了顯酸性的酯的混合物，乙得到了大量水溶性的物質。

丙同學分析了上述實驗目標產物后認為上述實驗沒有成功。

試解答下列問題：

①甲實驗失敗的原因是：_______________________________________________

②乙實驗失敗的原因是：_______________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）碎瓷片，防止爆沸   （2）提高乙酸的轉化率  （3）及時地蒸出生成物，有利于酯化反應向生成酯的方向進行  （4）a：飽和Na₂CO₃溶液；Ⅰ：分液；Ⅱ蒸餾；

B：硫酸；Ⅲ：蒸餾   （5）①所加的NaOH溶液較少，沒有將余酸中和  ②所加的NaOH溶液過量使酯完全水解。

第（4）問每空1分，其他每空2分

【解析】（1）乙烷反應需要加熱，所以為防止液體受熱是劇烈跳動，需要加入碎瓷片來防止爆沸。

（2）由于酯化反應是可逆反應，所以加入過量的乙醇可以提高乙酸的轉化率。

（3）這樣操作可以及時把乙酸乙酯蒸發出來，從而降低生成物濃度，有利于酯化反應向生成酯的方向進行。

（4）乙酸乙酯不溶于水，所以可以通過飽和碳酸鈉溶液來除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯，干燥后即得到純凈的乙酸乙酯。B中含有乙醇、乙酸鈉和碳酸鈉，由于乙醇的沸點底，蒸餾即得到乙醇。然后加入硫酸，將乙酸鈉生成乙酸，最后蒸餾將得到乙酸。

（5）乙酸乙酯能在堿性條件下水解，甲同學加入的堿量不足，有酸剩余，所以蒸餾后得到酸性酯；乙同學加入的堿過量使生成的酯發生了水解，所以得到了大量水溶性的物質。