Question

【題目】某課題小組探究乙酸乙酯(CH3COOC2H5)在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率，取四支大小相同的試管，在試管外壁貼上體積刻度紙，按下表進行對照實驗。在兩種不同溫度的水浴中加熱相同時間后，記錄酯層的體積來確定水解反應的速率。

實驗試劑	試管Ⅰ(55 ℃)	試管Ⅱ(55 ℃)	試管Ⅲ(55 ℃)	試管Ⅳ(75 ℃)
乙酸乙酯/mL	1	V1	V2	V3
1 mol/L NaOH mL	V4	3	0	V5
蒸餾水/mL	0	V6	5	2

已知：①水解反應CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH；

②CH3COOC2H5難溶于水，密度比水小。

（1）V4 = ____________。

（2）①下列說法正確的是____________________________；

A、加入水，平衡正向移動

B、加入稀鹽酸可使平衡逆向移動

C、酯層體積不再改變時，反應停止

D、c(CH3COOH) = c(C2H5OH)時，反應達平衡狀態

②用各物質的濃度表示水解平衡常數Kh，則表達式為____________。

（3）實驗中常用飽和食鹽水代替蒸餾水，目的是減小乙酸乙酯在水中的溶解度，會使實驗結果更準確，______________填“能”或“不能”)用飽和Na2CO3溶液代替蒸餾水。

（4）實驗中，試管Ⅳ比試管Ⅱ中的酯層減少更快，可能的原因有_______。(乙酸乙酯的沸點為77.1 ℃)

Answer 1

【答案】5 AB Kh = c(CH3COOH)·c(C2H5OH)/c(CH3COOC2H5) 不能 溫度升高，反應速率加快；溫度升高，乙酸乙酯揮發的更多

【解析】

(1)①根據實驗目的“乙組探究乙酸乙酯(沸點77.1℃)在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率”及對照試驗的設計原則進行判斷；

(2)①CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH，結合平衡移動的影響因素分析判斷；②根據化學平衡的表達式書寫；

(3)根據碳酸鈉溶液水解顯堿性，結合實驗的探究目的分析判斷；

(4)根據反應溫度，從反應速率和物質的揮發性角度分析解答。

(1)探究乙酸乙酯(沸點77.1℃)在不同溫度、不同濃度NaOH溶液中的水解速率，四個試管中乙酸乙酯的體積都應該為1mL，即：V1=V2=V3=1；試驗Ⅰ和試驗Ⅲ中蒸餾水的體積不同，則探究的是氫氧化鈉的濃度對乙酸乙酯水解的影響，還必須保證溶液總體積相等，則氫氧化鈉溶液體積應該為5mL，即：V4=5，故答案為：5；

(2)①CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH；A、加入水，反應物和生成物的濃度均減小，但生成物濃度減小的更大，平衡正向移動，故A正確；B、加入稀鹽酸，溶液的酸性增強，抑制CH3COOH的生成，可使平衡逆向移動，故B正確；C、酯層體積不再改變時，說明反應達到了平衡，但反應仍在進行，沒有停止，故C錯誤；D、c(CH3COOH) = c(C2H5OH)時，正逆反應速率不一定相等，不能說明反應達平衡狀態，故D錯誤；正確的有AB，故答案為：AB；

②CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH，用各物質的濃度表示水解平衡常數Kh，則Kh =，故答案為：Kh =；

(3)由于乙酸乙酯在飽和食鹽水中的溶解度減小，故實驗中，可用飽和食鹽水替代蒸餾水，以便減小乙酸乙酯在水中的溶解度，使實驗結果更準確；但碳酸鈉溶液水解顯堿性，干擾了探究NaOH溶液對水解速率的影響，所以不能用飽和Na2CO3溶液替代蒸餾水，故答案為：不能；

(4)試管Ⅳ比試管Ⅱ的溫度高，溫度升高，反應速率加快；乙酸乙酯的沸點為77.1℃，水浴溫度接近乙酸乙酯的沸點，溫度越高，乙酸乙酯揮發也越快，導致試管中酯層減少速率加快，干擾了實驗結果，故答案為：溫度升高，反應速率加快；溫度升高，乙酸乙酯揮發的更多。