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理
(1)瓷件,以防止碰撞。
(2)提高乙酸的转化率。
(3)的产物蒸馏,以适时的方式,对酯的形成有利于方向的酯化反应。
分析:对于第(4)和(5)一个小问题,你可以从粗品的成分分析开始。将粗产物在乙酸乙酯中,乙酸乙酯,乙醇三种物质,用饱和的碳酸钠溶液萃取,液体混合物可被分离成两个半成品到该副本是乙酸乙酯(即,A),另一种是水溶液乙酸钠和乙醇(即,B)。 B可以用乙醇(即E)蒸馏获得,剩下的醋酸钠溶液(即C)残留物。在C中,然后乙酸中加入稀硫酸溶液可以通过蒸馏获得。因此,在回答最后两个问题是小的:
(4)饱和碳酸钠溶液,硫酸掌柜,蒸馏,蒸馏。
(5)除去水的乙酸乙酯。
(1)给混合液体加热时,需要加入碎瓷片,目的是防止暴沸,
故答案为:防止暴沸;
(2)浓硫酸密度大,混合中放出大量热,为防止酸液飞溅,应将浓硫酸慢慢加入到密度小的乙醇中,边加边振荡,
故答案为: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)乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于可逆反应,反应不能进行完全,则生成的乙酸乙酯的物质的量一定小于1mol,
故答案为:否;该反应是可逆反应,反应不能进行完全;
(4)粗产品乙酸乙酯中含有乙酸与乙醇,用饱和的碳酸钠溶液反应掉乙酸,溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,便于溶液分层,乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,然后利用分液,乙酸乙酯加入无水碳酸钠吸收其中的水,可得乙酸乙酯;溶液中含有乙醇、碳酸钠、乙酸钠,进行蒸馏可以收集乙醇,向蒸出乙醇的溶液中加入硫酸,可以得到乙酸,再进行蒸馏可以收集乙酸;
故答案为:饱和Na2CO3溶液;硫酸;分液,蒸馏,蒸馏;
(5)分液得到的乙酸乙酯中含有水分,加入无水碳酸钠粉末,振荡,除去乙酸乙酯的水份.
故答案为:除去乙酸乙酯中混有的少量水.
(2)浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度比水大,为防止酸液飞溅,应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,
故答案为: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)乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,
故答案为:否;该反应是可逆反应,反应不能进行到底;
(4)用饱和碳酸钠溶液分离混合物,经分液之后可得乙酸钠和乙醇的混合液,蒸馏后可得乙酸钠,加入硫酸后蒸馏可得乙酸,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;浓硫酸;分液;蒸馏;蒸馏;
(5)无水碳酸钠能与水反应生成碳酸钠的结晶水合物,可用无水碳酸钠除去乙酸乙酯中的少量水,
故答案为:除去乙酸乙酯中混有的少量水;
(6)C→D 反应为硫酸与乙酸钠反应生成乙酸的过程,反应的化学方程式为2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH,
故答案为:2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH.
二、实验操作:
1、制取乙酸乙酯的化学式:
CH3COOH+CH3CH2OH=(浓硫酸,加热)CH3COOC2H5+H2O(可逆反应)
2、具体实验步骤:
1)、按照实验要求正确装置实验器具
2)、向大试管内装入碎瓷片(防止暴沸)
3)、向大试管内加入适量的(约两毫升)无水乙醇
4)、边震荡边加入2ml浓硫酸(震荡)和2ml醋酸
5)、向另一个试管中加入饱和碳酸钠溶液
6)、连接好实验装置(导管不能插入碳酸钠溶液中导管口和液面保持一定距离防倒吸)
7)、点燃酒精灯,加热试管到沸腾
8)、待试管收集到一定量产物后停止加热,撤出试管b并用力振荡,然后静置待分层,分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。乙酸乙酯就制取好了。实验结束后,将装置洗涤干净
三、装置中通蒸汽的导管不能插在饱和碳酸钠溶液之中目的:
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。
(2)提高乙酸的转化率。
(3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
解析:对于第(4)和(5)小题,可从分析粗产品的成分入手。粗产品中有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质,用饱和碳酸钠溶液进行萃取、分液可把混合物分离成两种半成品,其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B可得到乙醇(即E),留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸,经蒸馏可得到乙酸溶液。所以,最后两小题的答案为:
(4)饱和碳酸钠溶液,硫酸;分液,蒸馏,蒸馏。
(5)除去乙酸乙酯中的水份。
| (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)2CH 3 COONa + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2CH 3 COOH |
| (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。 |