Question

下圖為制取乙酸乙酯的實驗裝置圖。回答下列問題：

（1）揭示實驗原理
①乙酸與乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發生反應生成乙酸乙酯。請用氧同位素示蹤法寫出乙酸與乙醇發生酯化反應的化學方程式______________________。
②能否用氫同位素示蹤法揭示酯化反應原理？ _______（選填“能”或“不能”），原因是___________________。
（2）反應溫度確定：
合成乙酸乙酯的反應為放熱反應。實驗表明，反應溫度應控制在85℃左右為宜。回答：
實驗溫度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________；
實驗溫度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________；
（3）實驗裝置的比較：
利用如圖裝置制備乙酸乙酯，這種裝置與教材裝置相比較突出的優點是__________________________。
（4）酯層厚度的標示：
為更好地測定酯層厚度，可預先向飽和Na₂CO₃溶液中滴加1滴____試液，現象是____________________________。

Answer 1

（1）①（2分）
②否。醇和羧酸都失H，所以H換成D無法指示何種物質脫羥基。（各1分，共2分）
（2）反應速率低，達不到催化劑活性溫度；溫度過高利于平衡逆向移動，酯產率降低。（各2分，共4分）
（3）用分水器能夠在反應進行時很容易的把水分離出來，從而使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產率。（合理即給分      2分）
（4）酚酞。碳酸鈉層呈紅色，上層的酯層呈無色。（各1分，共2分）

解析試題分析：
（1）酯化反應中羧酸提供羥基，醇應該氫原子，所以反應的機理可以表示為。
（2）由于醇和羧酸都失H，所以H換成D無法指示何種物質脫羥基，因此不能用氫同位素示蹤法揭示酯化反應原理。
溫度低，反應速率低，且達不到催化劑活性溫度，所以溫度不能低于85℃；正反應是放熱反應，溫度過高利于平衡逆向移動，酯產率降低，所以也不能高于85℃。
（3）根據裝置圖的結構特點可判斷，用分水器能夠在反應進行時很容易的把水分離出來，從而降低生成物濃度。使平衡正向移動，提高乙酸乙酯的產率。
（4）由于碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液顯紅色，所以應該滴入酚酞試液，實驗現象是碳酸鈉層呈紅色，上層的酯層呈無色。
考點：考查酯化反應原理的探究、外界條件對反應速率和平衡對影響以及實驗評價