Question

某興趣小組利用如圖裝置，將不同濃度的硫酸與3mL 無水乙醇和2mL冰醋酸混合，分別進(jìn)行制取乙酸乙酯的研究．
（1）儀器B的名稱

 

，其作用是

 

．
（2）興趣小組記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果如表：

組序號	催化劑	反應(yīng)現(xiàn)象	C中飽和碳酸鈉溶液中酯層高度
①	2mL 98%濃硫酸	20秒時溶液出現(xiàn)棕色，隨反應(yīng)進(jìn)行，溶液顏色逐步加深，最后成黑色；酯層無氣泡	2.10cm
②	2mL14mol?L-1 硫酸	反應(yīng)后溶液呈淺棕色；酯層與飽和碳酸鈉溶液界面清晰，沒有氣泡	2.14cm
③	2mL10mol?L-1 硫酸	反應(yīng)后溶液呈無色；酯層與飽和碳酸鈉溶液界面清晰，沒有氣泡	2.16cm
④	2mL7mol?L-1 硫酸	反應(yīng)后溶液呈無色；酯層與飽和碳酸鈉界面有氣泡	2.00cm

Ⅰ第①組實(shí)驗(yàn)中，試管內(nèi)溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸加深，最后變成黑色的原因是：

 

．
若同時有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：

 

．
Ⅱ試管C的酯層中沒有乙酸的實(shí)驗(yàn)組是（填組序號）

 

；從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，選用催化劑的最佳濃度是

 

．
Ⅲ由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，鹽酸

 

填“能”或“不能”）作酯化反應(yīng)的催化劑，其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：乙酸乙酯的制取

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)常用儀器的名稱以及儀器用途進(jìn)行解答；
（2）Ⅰ98%的濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇；
Ⅱ．根據(jù)酯層無氣泡現(xiàn)象進(jìn)行解答；根據(jù)①②③④組實(shí)驗(yàn)對照選用催化劑的最佳濃度；
Ⅲ根據(jù)酯化反應(yīng)的機(jī)理分析解答；

解答： 解：（1）如圖所示的裝置為實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙脂，利用乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發(fā)生酯化反應(yīng)，儀器B為長頸漏斗，上方有較大的空間，防止由于加熱不均勻造成Na₂CO₃溶液倒流進(jìn)加熱反應(yīng)物的試管中，導(dǎo)致試管破裂；
故答案為：長頸漏斗；防止飽和碳酸鈉溶液倒吸；
（2）Ⅰ．根據(jù)第①組實(shí)驗(yàn)中，試管內(nèi)溶液顏色隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸加深，最后變成黑色，黑色為碳，為98%的濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，氧化乙醇所致，若同時有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生為二氧化硫，C+2H₂SO₄（濃）

△   .

2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O或CH₃CH₂OH+2H₂SO₄（濃）

△

2C↓+2SO₂↑+5H₂O，
故答案為：98%的濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，使部分反應(yīng)物炭化；C+2H₂SO₄（濃）

△   .

2SO₂↑+CO₂↑+2H₂O或CH₃CH₂OH+2H₂SO₄（濃）

△

2C↓+2SO₂↑+5H₂O；
Ⅱ．反應(yīng)物中乙酸的沸點(diǎn)較低易揮發(fā)，乙酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，試管C的酯層中無氣泡說明沒有乙酸，①②③實(shí)驗(yàn)組符合條件，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，③反應(yīng)后溶液顏色呈無色說明無碳生成，酯層與飽和碳酸鈉溶液界面清晰說明有乙酸乙酯生成，無氣泡，說明無乙酸，所以選用催化劑的最佳濃度是10 mol?L^-1，
故答案為：①②③；10 mol?L^-1；
Ⅲ．酯化反應(yīng)的催化劑是H⁺，鹽酸也能電離出H⁺；所以鹽酸能作酯化反應(yīng)的催化劑，
故答案為：能；因?yàn)轷セ�反�?yīng)的催化劑是H⁺，鹽酸也能電離出H⁺；

點(diǎn)評：本題考查乙酸乙酯的制備，注意飽和碳酸鈉溶液的作用以及酯化反應(yīng)的機(jī)理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計能力以及評價能力．