Question

【題目】I.下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程，請你參與完成相關實驗問題討論。

（實驗目的）制取乙酸乙酯

（實驗原理）甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯。

（裝置設計）甲、乙、丙三位同學分別設計了下列三套實驗裝置：

根據分析回答：（1）三位同學設計的裝置中最不合理的是____（選填“甲”或“乙”或“丙”），原因是_________________。

（實驗步驟）

a.按所選擇的裝置組裝儀器，在試管①中先加入3mL乙醇，并在搖動下緩緩加入2mL濃硫酸充分搖勻，冷卻后再加入2mL冰醋酸；

b.將試管固定在鐵架臺上；

c.在試管②中加入適量的飽和Na2CO3溶液；

d.用酒精燈對試管①加熱；

e.當觀察到試管②中有明顯現象時停止實驗。

（2）試管①中加入濃硫酸的作用是______________________________

（3）該實驗中長導管的作用是___________________。

（4）試管②中飽和Na2CO3溶液的作用是_______________；可否用NaOH溶液代替Na2CO3溶液？_____（填“是”或“否”），理由是用化學方程式回答_______________。

（5）寫出試管①中乙醇工業制取的化學方程式________________________________；

II.實驗室制備硝基苯的主要步驟如下：

a、配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸，加入反應器中；

b、向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振蕩，混合均勻；

c、在55~60℃下發生反應，直至反應結束；

d、除去混合酸后，粗產品依次用蒸餾水和5％NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌；

e、將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾，得到純凈硝基苯。請填寫下列空白：

①制備硝基苯的反應類型是________________。

②配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸時，操作的注意事項是：_____。

③步驟d中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是________________。

Answer 1

【答案】甲 容易引起倒吸 催化劑 吸水劑 導氣冷凝 吸收乙醇 除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度，使其分層析出 否 CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH CH2=CH2+H2OC2H5OH 取代反應 先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌 分液漏斗

【解析】

根據乙酸乙酯、硝基苯的實驗室制備原理及操作步驟、注意事項分析解答。

I.(1) 由于生成的乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，而乙醇和乙酸都是和水互溶的，所以直接通入飽和碳酸鈉溶液中容易引起倒吸，故甲同學的裝置最不合理；

故答案為：甲，容易引起倒吸；

(2) 濃硫酸除了作吸水劑的作用外還起催化劑的作用；

故答案為：催化劑，吸水劑；

(3)儀器中的長導管起到的是導氣冷凝作用；

故答案為：導氣冷凝；

(4) 在收集乙酸乙酯的試管中可以觀察到的現象是液體分層，這說明乙酸乙酯不溶于水，另外還可以聞到乙酸乙酯的香味,飽和碳酸鈉溶液的作用除了起到溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度外，還有中和乙酸的作用，乙酸乙酯在堿性條件下，會發生水解，所以不能用用NaOH溶液代替Na2CO3溶液，方程式為：CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH；

故答案為：吸收乙醇 除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度，使其分層析出，否，CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH；

(5)工業制取乙醇是用乙烯和水發生加成反應，方程式為：CH2=CH2+ H2OC2H5OH；

故答案為：CH2=CH2+ H2OC2H5OH；

II. ①制備硝基苯是苯和濃硝酸在濃硫酸作催化劑、50~60℃水浴加熱的條件下發生取代反應，生成硝基苯和水；

故答案為：取代反應；

②濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，配制混酸操作注意事項是：先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌和冷卻；

故答案為：將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌；

③硝基苯是油狀液體，與水不互溶，分離互不相溶的液態混合物，采取分液操作，需要用分液漏斗；

故答案為：分液漏斗。