在乙酸和乙醇的酯化反应中浓硫酸的作用是什么?
应该是催化剂和吸水剂。从本质上来讲,乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反应属于酯化反应,是一个可逆反应,浓硫酸并不参加这个反应,只是在其中起了催化剂的作用.而它的催化作用的反映就是它吸收了反应生成的水,使反应朝着有利于生成更多的乙酸乙酯的方向移动,只是一个物理作用,并不是化学作用.而脱水性是化学作用.另外,按教材来讲,也是吸水性,如果考试答了脱水性,是不给分的
乙醇和醋酸进行酯化生成具有芳香气味的乙酸乙酯,是制造染料和医药的原料。在某些菜肴烹调过程中,如果同时加醋和酒,也会进行部分酯化反应,生成芳香酯,使菜肴的味道更鲜美。如果要使反应达到工业要求,需要以硫酸作为催化剂,硫酸同时吸收反应过程生成的水,以使酯化反应更彻底。反应方程式如下:
乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式:CH3COOH+CH3CH2OH===CH3COOC2H5+H2O
(可逆反应、加热、浓硫酸催化剂)
酯化反应一般是可逆反应。传统的酯化技术是用酸和醇在酸(常为浓硫酸)催化下加热回流反应。这个反应也称作费歇尔酯化反应。浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,它可以将羧酸的羰基质子化,增强羰基碳的亲电性,使反应速率加快;也可以除去反应的副产物水,提高酯的产率。
1、催化剂:酯化反应是个典型的亲核取代反应。但乙醇不是一个很好的亲核试剂,加酸可以活化羧基,并形成更好的离去集团,使乙酸更容易和醇反应。
2、脱水剂:酯化反应是个可逆反应,达到平衡以后产率就不会增加了,如果能即时出去生成的水,平衡能够像乙酸乙酯方向移动,使转化率达到最大,曾加产率。浓硫酸有强烈脱水作用。
也就是吸水剂。
乙酸乙酯的制取:先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸),最后加乙酸, 然后加热(可以控制实验) 乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式: CH3COOH+CH3CH2OH===CH3COOC2H5+H2O (可逆反应、加热、浓硫酸催化剂、吸水剂、脱水剂) 1:酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中,究竟使哪种过量为好,一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使浓硫酸的用量再稍多一些。 2:制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,要保持在60 ℃~70 ℃左右,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。 3�导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。 3.1:浓硫酸既作催化剂,又做吸水剂和脱水剂。 3.2:Na2CO3溶液的作用是: (1)饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇。 (2)Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。 3.3:为有利于乙酸乙酯的生成,可采取以下措施: (1)制备乙酸乙酯时,反应温度不宜过高,保持在60 ℃~70 ℃。不能使液体沸腾。 (2)最好使用冰醋酸和无水乙醇。同时采用乙醇过量的办法。 (3)起催化作用的浓硫酸的用量很小,但为了除去反应中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。 (4)使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。
故答案为:催化剂、吸水剂;
(2)分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇,并且降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后取上层得乙酸乙酯,所以操作方法为分液,
故答案为:分液;
(3)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,主要是利用了乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠,乙醇与水混溶,乙酸能被碳酸钠吸收,易于除去杂质,
故答案为:中和挥发出来的乙酸,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;
(4)①单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故①错误;
②单位时间内生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故②正确;
③单位时间内消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,故③错误;
④正反应的速率与逆反应的速率相等,各组分的密度不再变化,达到了平衡状态,故④正确;
⑤混合物中各物质的浓度相等,无法判断各组分的浓度是否不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故⑤错误;
故答案为:②④.
| D |
| 试题分析:乙醇和乙酸发生酯化反应时,浓硫酸起到催化剂的作用。又因为该反应是可逆反应,吸水可以促进平衡向正反应方向进行,所以浓硫酸还起到吸水剂的作用,答案选D。 点评:该题是常识性知识的考查,难度不大。熟练记住酯化反应的原理、明确浓硫酸的作用是答题的关键。 |
方程式:CH3COOH + CH3CH2OH ——H2O + CH3COOCH2CH3
【箭头、条件浓硫酸、加热】
反应原理:酸脱羟基、醇脱氢
反应类型:酯化反应(也是取代反应)
浓硫酸作用:催化剂、吸水剂
起催化作用;除去反应中生成的水。(浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量)
乙酸乙酯的制取:先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸),最后加乙酸, 然后加热(可以控制实验)。乙酸和乙醇的酯化反应制乙酸乙酯的方程式:
注意事项:制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。
扩展资料:
工业合成制取:
1、乙醛缩合法:在乙醇铝催化剂作用下,在0-20℃时乙醛自动氧化缩合成乙酸乙酯。
2、乙醇氧化法:从原料的来源和成本分析,以乙醇为原料的合成路线较合理、廉价。乙醇氧化法按其反应机理可分为两种双功能催化剂体系。
3、乙烯加成法:采用负载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂,乙酸和乙烯在反应温度为150℃ 、压力为1.0MPa 条件下反应生成乙酸乙酯。
实验室乙酸乙酯的制备实验原理:
有机酸酯通常用醇和羧酸在少量酸性催化剂(如浓硫酸)催化下,进行酯化反应而制得。
酯化反应是一个典型的、酸催化的可逆反应。为了使反应平衡向右移动,可以用过量的醇或羧酸,也可以把反应中生成的酯或水及时地蒸出或是两者并用。
本实验通常可加入过量的乙醇和适量的浓硫酸,并将反应中生成的乙酸乙酯及时地蒸出。在实验时应注意控制好反应物的温度、滴加原料的速度和蒸出产品的速度,使反应能进行得比较完全。
参考资料来源:百度百科——乙酸乙酯