Question

【題目】乙酸乙酯是制藥工業和有機合成中的重要原料，實驗室制備乙酸乙酯的實驗裝置夾持及加熱裝置已略去、有關數據和實驗步驟如下所示。

物質	相對分子質量	密度	沸點	在水中的溶解性
乙醇	46		80	以任意比互溶
乙酸	60		118	易溶
乙酸乙酯	88		77	難溶

實驗步驟：

向儀器b中加入9.5 mL乙醇（過量）和6 mL乙酸，再緩慢加入2.5 mL濃硫酸，混合均勻后，加入沸石，然后裝上冷凝管如圖甲所示。

小火加熱儀器b，緩慢回流0.5 h，待瓶內反應物冷卻后，將回流裝置改成蒸餾裝置，加熱蒸出乙酸乙酯。

向餾出液中緩慢加入5mL飽和碳酸鈉溶液，振蕩，直至不再有二氧化碳氣體產生，然后將混合液轉移至分液漏斗中，分去水層，將有機層依次用5mL飽和食鹽水和5mL飽和氯化鈣溶液洗滌后，轉移至錐形瓶中，加入少量無水固體，靜置片刻，過濾除去固體，然后將有機層進行蒸餾純化，收集時的餾分，得到乙酸乙酯。

請回答下列問題：

（1）實驗原理：乙酸與乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發生酯化反應生成乙酸乙酯，請用氧同位素示蹤法寫出CH3CO18OH與CH3CH2OH發生酯化反應的化學方程式。______________。

（2）儀器a的名稱為______________，儀器b的規格為_______填字母。

A．25 mL B．50mL C．250 mL D．500mL

（3）步驟中，將餾出液經飽和碳酸鈉溶液處理后的混合液置于分液漏斗中，振蕩后靜置，水層在________填“上層”或“下層”。

（4）在步驟中，加入少量無水硫酸鎂固體的作用是__________________________。

（5）酯層厚度的標定：加熱回流一段時間后再蒸出產物，為了更好地測定有機層厚度，可預先向飽和碳酸鈉溶液中加入1滴_________試液，現象是 ___________________。

（6）該實驗中乙酸乙酯的產率為_______ (計算結果精確到)。

Answer 1

【答案】CH3CO18OH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H218O 球形冷凝管 B 下層 干燥除水 酚酞 溶液呈紅色 45.7%

【解析】

（1）乙酸與乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發生酯化反應生成乙酸乙酯，反應原理是酸脫“羥基”、醇脫“氫”；

（2）根據a的結構圖判斷儀器a的名稱；燒瓶中液體的體積不能超過容積的；

（3）乙酸乙酯的密度比水小；

（4）無水硫酸鎂可以吸收酯表面少量的水分；

（5）飽和碳酸鈉溶液顯堿性，加入酚酞溶液呈紅色；

（6）根據乙酸的量計算乙酸乙酯的理論產量，乙酸乙酯的產率= 。

（1）乙酸與乙醇在催化劑存在的條件下加熱可以發生酯化反應時，酸脫“羥基”、醇脫“氫”，反應方程式是CH3CO18OH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H218O

（2）根據儀器a的結構圖，a是球形冷凝管；燒瓶b中液體的體積是18mL，燒瓶中液體的體積不能超過容積的，所以燒瓶的規格為50mL，選B；

（3）乙酸乙酯的密度比水小，將餾出液經飽和碳酸鈉溶液處理后的混合液置于分液漏斗中，振蕩后靜置，水層在下層。

（4）無水硫酸鎂可以吸收酯表面少量的水分，所以在步驟中，加入少量無水硫酸鎂固體的作用是干燥除水；

（5）碳酸鈉能水解，碳酸鈉溶液顯堿性，為了更好地測定有機層厚度，可預先向飽和碳酸鈉溶液中加入1滴酚酞試液，現象是碳酸鈉溶液呈紅色；

（6）乙酸乙酯的理論產量是xg

CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H2O

60g 88g

6mL×g/ mL xg

x=9.196g

乙酸乙酯的產率為=45.7%。