Question

下圖為某實驗小組制取乙酸乙酯的實驗裝置圖，燒瓶中盛有乙醇和濃H₂SO₄。反應時，將乙酸從分液漏斗滴入燒瓶中即可。

①為方便研究酯化反應的過程，乙醇中的氧原子用¹⁸O進行了標記(即C₂H₅¹⁸OH)，請用氧的同位素示蹤法寫出乙酸與乙醇發生酯化反應的化學方程式：                                          。
②裝置A的名稱是           ，使用時要先從    口（填“a”或“b”）進水。
③實驗結束后，錐形瓶中收集到乙酸乙酯、乙醇和乙酸的混合液。為了將這三者進行分離，該小組依如下流程進行了進一步的實驗：

試劑(a)是                    ，試劑(b)是                     ，
分離方法(1)是         ，分離方法(2)是         ，分離方法(3)是         。

Answer 1

①CH₃COOH + C₂H₅¹⁸OHCH₃CO¹⁸OC₂H₅ + H₂O （2分）②冷凝管（1分）；b（1分）③Na₂CO₃（也可答飽和碳酸鈉溶液）（2分）；   H₂SO₄（2分，不能用鹽酸和硝酸）
分液（2分）；    蒸餾（2分）；    蒸餾（2分）

解析試題分析：①由于在酯化反應中，羧酸提供羧基中的羥基，醇提供羥基中的氫原子，因此酯化反應的化學方程式可表示為CH₃COOH + C₂H₅¹⁸OHCH₃CO¹⁸OC₂H₅ + H₂O。
②根據裝置的結構特點可知，A裝置的名稱是冷凝管。冷凝時冷卻水的流向是下口進，上口出，所以使用時要先從b進水。
③由于乙酸乙酯不溶于水，而乙醇、乙酸與水互溶，因此要分離出乙酸乙酯，需要加入試劑飽和碳酸鈉溶液，即a是飽和碳酸鈉溶液。乙酸乙酯不溶于水，分液即可，所以分離方法(1)是分液。乙酸和碳酸鈉反應生成乙酸鈉，乙醇與碳酸鈉不反應，但乙醇的沸點低，因此分離方法(2)是蒸餾。乙酸鈉要生成鹽酸，需要加入強酸。鹽酸和硝酸均易揮發，所以應該用硫酸，即試劑b是硫酸。乙酸與水互溶，但乙酸與鹽溶液的沸點相差較大，因此將乙酸從溶液分離出的實驗操作是蒸餾。
考點：考查酯化反應原理、乙酸乙酯的分離與提純