Question

19．某學(xué)習(xí)小組利用圖1裝置制取乙酸乙酯．

	相對(duì)分子質(zhì)量	沸點(diǎn)（℃）
乙醇	46	78.5
乙酸	60	117.9
乙酸乙酯	88	77.1

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在圖1制取裝置中要加入碎瓷片，如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是C（填正確選項(xiàng)字母）．
A．重新配料  B．立即加補(bǔ)  C．冷卻后加補(bǔ)  D．不需加補(bǔ)
（2）M溶液為Na₂CO₃（填化學(xué)式）溶液．裝置中通蒸氣的導(dǎo)管要插在飽和M溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止M溶液倒吸，造成倒吸的原因是乙酸和乙醇都易溶于Na₂CO₃溶液．
（3）有同學(xué)認(rèn)為改進(jìn)圖1的制取裝置能提高乙酸乙酯產(chǎn)率．寫(xiě)出一條改進(jìn)建議：加裝水冷凝管，提高冷卻效果；用圓底燒瓶（或三頸瓶）并加裝溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度．
（4）圖1裝置制取的乙酸乙酯中混有少許乙醇和乙酸．通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)可分析乙酸乙酯的含量，操作步驟如下：
①準(zhǔn)確稱(chēng)量20.0g乙酸乙酯粗產(chǎn)品于錐形瓶中，用0.50mol•L^-1NaOH滴定（酚酞做指示劑），終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液的體積為40.0mL
②另取20.0g乙酸乙酯粗產(chǎn)品于250mL錐形瓶中，加入100mL2.1mol•L^-1NaOH溶液混合均勻后，裝上冷凝管，在水浴上加熱回流約1小時(shí)（裝置如圖2所示）．待冷卻后，用0.50mol•L^-1HCl滴定過(guò)量的NaOH，終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸的體積為20.0mL．實(shí)驗(yàn)②中冷水從冷凝管的b（選填a或b）管口通入．利用實(shí)驗(yàn)①、②測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算粗產(chǎn)品中乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.2%．

Answer 1

分析 （1）碎瓷片的存在可以防止在加熱過(guò)程中產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象，補(bǔ)加碎瓷片時(shí)需要待已加熱的試液冷卻后再加入；
（2）試管中M溶液用于吸收乙酸乙酯，通常使用碳酸鈉溶液；由于乙醇和乙酸易溶于碳酸鈉溶液，所以導(dǎo)管插入溶液中易發(fā)生倒吸現(xiàn)象；
（3）將試管改成圓底燒瓶，然后加裝溫度計(jì)控制溫度，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率；
（4）根據(jù)冷凝器采用逆向通水效果好完成；根據(jù)利用實(shí)驗(yàn)①、②測(cè)量的數(shù)據(jù)及反應(yīng)原理計(jì)算出粗產(chǎn)物中乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）缺少碎瓷片會(huì)發(fā)生暴沸現(xiàn)象，如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該待溶液冷卻后再加入，所以C正確，
故答案為：C；
（2）乙酸乙酯在碳酸鈉溶液中的溶解度較小，且碳酸鈉溶液能夠吸收乙酸、溶解乙醇，所以M為Na₂CO₃；由于乙酸和乙醇都易溶于Na₂CO₃溶液，則試管中容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，
故答案為：Na₂CO₃；乙酸和乙醇都易溶于Na₂CO₃溶液；
（3）在乙酸乙酯的制取過(guò)程中，乙醇和乙酸能夠揮發(fā)出來(lái)，影響了乙酸乙酯的產(chǎn)率，可以加裝水冷凝管，提高冷卻效果，也可以用圓底燒瓶替代試管并加裝溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度的方法，通過(guò)乙酸乙酯的產(chǎn)率，
故答案為：加裝水冷凝管，提高冷卻效果；用圓底燒瓶（或三頸瓶）并加裝溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度（其它合理答案也給分）．
（4）冷凝器采用逆向通水，使水與冷凝的氣體充分接觸，冷凝效果好，故從b通水，
由①可知，與氫氧化鈉反應(yīng)的是乙酸乙酯中的雜質(zhì)乙酸，所以20g乙酸乙酯粗品中含有乙酸的物質(zhì)的量為：0.50mol•L^-1×0.04L=0.02mol，
根據(jù)②可知，乙酸乙酯水解生成的乙酸和雜質(zhì)乙酸消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：2.1mol•L^-1×0.1L-0.50mol•L^-1×0.02L=0.20mol，
乙酸乙酯水解生成的乙酸的物質(zhì)的量為：0.20mol-0.02mol=0.18mol，
乙酸乙酯的物質(zhì)的量等于乙酸的物質(zhì)的量，所以20g乙酸乙酯粗品中含有乙酸乙酯的質(zhì)量為：88g/mol×0.18g=15.84g，
乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{15.84g}{20g}$×100%=79.2%，
故答案為：b；79.2%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了乙酸乙酯的制取，題目難度中等，注意掌握乙酸乙酯的反應(yīng)原理及裝置選擇，試題在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練和檢驗(yàn)的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)答題能力的培養(yǎng)和方法與技巧的指導(dǎo)和訓(xùn)練，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)試能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．