用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯时,为什么么要加入碎瓷
液体中的气泡在沸腾过程中起着汽化核的作用,当液体中缺少气泡时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体.过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸.暴沸的结果是使液体的温度回到沸点.暴沸有时是危险的,应当增加液体中的气泡.
中学化学实验中,加热时为了防止暴沸,可在圆底烧瓶底部放置几片碎瓷片或者几块沸石.
乙醇和乙酸制取乙酸乙酯试验中为了防止催化剂/脱水剂浓硫酸暴沸溅出发生危险,必须放入碎瓷片或者沸石.
由于沸石或者碎瓷片的多孔性硅酸盐性质,小孔中存有一定量的空气,常被用于防暴沸.在加热时,小孔内的空气逸出,起到了气化核的作用,小气泡很容易在其边角上形成.
| (1)防止暴沸。饱和碳酸钠溶液。降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层。防止倒吸。
(2)先加入乙醇,在缓慢加入浓硫酸,冷却后在加入乙酸。 (3)催化剂和吸水剂。 (4)上,分液漏斗。 (5)CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O (6)② |
| 考查乙酸乙酯的制备。
(1)酯化反应需要加热,为了防止液体沸腾时剧烈跳动,需要加热碎瓷片以防止暴沸。乙酸和乙醇都易挥发,所以生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇。加入饱和碳酸钠一方面可以吸收乙醇,中和乙酸,另一方面可以降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出。乙酸和乙醇和水互溶,所以不能直接插入溶液中,以防止倒吸。 (2)浓硫酸溶于水放出大量的热,且浓硫酸的密度大于水的,为了防止乙酸和乙醇的挥发,应该先加入乙醇,在缓慢加入浓硫酸,冷却后在加入乙酸。 (3)因为是可逆反应,所以浓硫酸除了作催化剂以外,还起吸水剂的作用,使反应有利于向生成乙酸乙酯的方向移动。 (4)乙酸乙酯的密度比水的小,且难溶于水,所以在上层,通过分液漏斗即可实现分离。 (5)反应方程式为CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O。 (6)①③中反应速率的方向是相同的,在任何情况下恒成立。②反应速率的方向是相反的,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,正确。 |
铝硅酸盐是指硅酸盐中的SiO4四面体的一部分由AlO4四面体取代组成,如正长石KAlSi3O8,具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用,所以碎瓷片有催化作用与其含有硅铝酸盐有关。是硅铝酸盐有催化作用才使碎瓷片有催化作用。
碎瓷片的主要成分为硅、铝、钠、钾的氧化物,其中的关键是氧化铝起到催化作用,另外石蜡油分解的时候需要很高的温度,理论上的热量虽然够了,但是热传递的效率并不足,热量会有所散失,因此就用碎瓷片帮助充分的加热。
2、加入碎瓷片的作用?
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、饱和碳酸钠的作用?
(1)乙酸乙酯在无机盐na2co3溶液中的溶解度减小,容易分层析出。
(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。
4、为什么导管不能伸入饱和碳酸钠中?
导气管长肠拜段之灯瓣犬抱华不要伸到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。
5、乙醇、浓硫酸、乙酸混合时,为何边摇动试管边慢加药品?
先加乙醇与乙酸的混合物,再缓缓加入浓硫酸,因为浓硫酸溶于乙醇会放出大量的热。
6、能够发生酯化反应的酸有哪些?
羧酸和无机含氧酸,如硝酸乙酯:
ch3ch2oh+hno3--->ch3ch2ono2+h2o
| (1)防爆沸;(2)防止倒吸;(3)CH 3 COOH+CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 +H 2 O (4)中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度 |
| 试题分析:⑴加热前在大试管中加入几粒碎瓷片的作用是为了防止爆沸。⑵导气管不能插入饱和Na 2 CO 3 溶液液面以下是为了防止倒吸现象的发生;(3)实验室是以乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应而产生的。制取乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH 3 COOH+CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 +H 2 O。(4)饱和Na 2 CO 3 溶液的作用有三个,它们是:中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。 |
给乙酸和乙醇的混合液体加热时容易发生暴沸现象,所以加入碎瓷片起到了防止暴沸的作用;
由于乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,碳酸钠能够中和乙酸、溶解乙醇,便于混合液分层,
故答案为:先加乙醇,然后缓缓加入浓硫酸,同时用玻璃棒不断搅拌,冷却后加入乙酸;防止暴沸;饱和碳酸钠溶液;中和乙酸;吸收乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度;
(2)碳酸钠溶液为碱性溶液,加入酚酞后溶液显示红色,实验过程中乙酸沸点降低,容易挥发出来,乙酸能够与碳酸钠溶液反应,碳酸钠浓度减小,溶液碱性减弱,溶液的红色逐渐变浅;乙醇和乙酸易溶于水,实验中注意长导管不能伸到B试管液面下,否则B试管中的液体倒吸进入A试管,发生倒吸现象,
故答案为:碳酸钠溶液与挥发出来的乙酸发生反应导致溶液的碱性逐惭减弱;防止倒吸;
(3)乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,反应后混合液分层,可以通过分液操作分离;分液操作使用的主要仪器为分液漏斗;乙酸乙酯在混合液上层,分液时应该从分液漏斗的上口倒出乙酸乙酯,
故答案为:分液;分液漏斗;上口倒;
(4)乙酸乙酯的密度小于碳酸钠溶液,且具有果香气味的油状液体,则试管B中观察到的现象为:在饱和碳酸钠溶液的液面上有一层无色、有果香味油状液体,
故答案为:在饱和碳酸钠溶液的液面上有一层无色、有果香味油状液体;
(5)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,
故答案为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(6)设醇的分子式为CxHyO,由于与乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下发生酯化反应相似,则CxHyO+CnH2nO2→Cn+2H2n+4O2+H2O,根据质量守恒,x=2、y=6,所以该醇的分子式为C2H6O,该醇为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH,
故答案为:CH3CH2OH.