Question

8．如圖為實驗室制備乙酸乙醋的裝置．
已知下列數(shù)據(jù)：

物質	熔點/℃	沸點/℃	密度/g•cm-3
乙醇	-114	78	0.789
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	-83.6	77.5	0.900
濃H2SO4		338	1.84

（1）寫出試管a中主要發(fā)生反應的化學方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．
（2）導管要插在試管b中飽和Na₂CO₃溶液的液面以上，原因是：防止倒吸．
（3）試管b中飽和Na₂CO₃的作用：除去揮發(fā)出來的乙酸和乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分層．
（4）開始用小火加熱試管a中的混合液，其原因是乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸點接近且較低，大火加熱，反應物大量蒸發(fā)損失．
（5）生成乙酸乙酷的反應是可逆反應，反應物不能完全變成生成物，反應一段時間后，就達到了該反應的限度，也即達到化學平衡狀態(tài)．下列描述能說明乙醇與乙酸的酷化反應已達到化學平衡狀態(tài)的有②④⑤（填序號）．
①單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水
②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成I mol乙酸
③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸
④正反應的速率與逆反應的速率相等
⑤混合物中各物質的濃度不再變化
（6）若120g乙酸和184g乙醇反應生成106g乙酸乙酯，則該反應的產率為60.2%（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）乙酸和乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應，生成乙酸乙酯和水；
（2）為防止倒吸，導管要插在試管b中飽和Na₂CO₃溶液的液面以上；
（3）飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應除去乙酸、同時降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層；
（4）乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸點接近且較低，易蒸發(fā)；
（5）乙醇與乙酸的反應已達到化學平衡狀態(tài)，各組分的含量不變、正逆反應速率相等，以此來解答；
（6）根據(jù)方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O進行計算即可．

解答 解：（1）乙酸和乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應，生成乙酸乙酯和水，反應方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：；
（2）為防止倒吸，導管要插在試管b中飽和Na₂CO₃溶液的液面以上；故答案為：防止倒吸；
（3）制備乙酸乙酯時常用飽和碳酸鈉溶液，目的是中和揮發(fā)出來的乙酸，使之轉化為乙酸鈉溶于水中；溶解揮發(fā)出來的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層得到酯，
故答案為：除去揮發(fā)出來的乙酸和乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度，有利于分層；
（4）乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸點接近且較低，大火加熱，反應物大量蒸發(fā)損失，所以用小火加熱試管a中的混合液，故答案為：乙酸、乙醇、乙酸乙酯沸點接近且較低，大火加熱，反應物大量蒸發(fā)損失；
（5））①單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水，不能體現(xiàn)正逆反應速率，不能判定平衡狀態(tài)，故不選；
②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸，正逆反應速率相等，能判定平衡狀態(tài)，故選；
③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸，不能體現(xiàn)正逆反應速率，不能判定平衡狀態(tài)，故不選；
④正反應速率與逆反應速率相等，能判定平衡狀態(tài)，故選；
⑤反應混合物中各物質的濃度不再變化，能判定平衡狀態(tài)，故選；
故答案為：②④⑤．
（6）n（CH₃COOH）=$\frac{120g}{60g/mol}$=2mol n（C₂H₅OH）=$\frac{184g}{46g/mol}$=4mol，所以乙醇過量，應以乙酸計算，2mol乙酸完全酯化可生成乙酸乙酯2mol×88g/mol=176g，故該反應的產率為：$\frac{106g}{176g}$×100%=60.2%，故答案為：60.2%．

點評 本題考查了有機物的區(qū)分和乙酸乙酯的制備，題目難度不大，解答時須注意酯化反應的原理和飽和碳酸鈉溶液的作用．