Question

（14分）实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏（如下图所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：

（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）

（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，

其目的是_________________________。

（2）在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是                    。

（3）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号)　　　　　　　　。

①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水

②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸

③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸

④正反应的速率与逆反应的速率相等     ⑤混合物中各物质的浓度不再变化

（4）（每空1分）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。

 

E为____________(填名称)；试剂a是__________，试剂b为_______；分离方法①是___________，分离方法②是__________________，分离方法③是__________。

（5）写出C → D 反应的化学方程式                            。

Answer

（1）防止烧瓶中液体暴沸

（2）先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡。

（3）②④⑤

（4）（每空1分）乙醇    饱和碳酸钠溶液    浓硫酸    分液    蒸馏    蒸馏

（5）2CH3COONa + H2SO4 = Na2SO4 + 2CH3COOH

【解析】（1）酯化反应需要加热，为了防止液体沸腾时剧烈跳到，需要碎瓷片防止暴沸。

（2）浓硫酸溶于水放出大量的热，且浓硫酸的密度大于水的。为了防止乙醇和乙酸的挥发，需要把浓硫酸注入乙醇中，等冷却后，再加入乙酸。

（3）①和③中反应速率的方向是相同，在任何情况下都成立，不正确。②中反应速率的方向相反，且速率之比满足相应的化学计量数之比，正确。④⑤均符合化学平衡的特点，是正确的。答案选②④⑤

（4）粗产品中含有乙醇和乙酸，需要利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯溶液A，最后通过无水碳酸钠得到乙酸乙酯F。B中含有乙醇和乙酸钠以及剩余的碳酸钠。所以可直接蒸馏得到乙醇。向剩余的溶液中加入浓硫酸即得到乙酸，最后还是通过蒸馏得到乙酸。

（5）醋酸钠和硫酸反应生成醋酸和硫酸钠。