Question

4．乙酸乙酯廣泛存在于菠蘿、香蕉等果品中．實驗室制備乙酸乙酯的有關(guān)信息如表，裝置如圖1所示．

	相對分子質(zhì)量	密度/（g•cm-3）	沸點/℃	水中溶解度
乙醇	46	0.789	78.3	溶
乙酸	60	1.0492	118	溶
乙酸乙酯	88	0.897	77	微溶

實驗方案如圖2所示．
（1）儀器B的名稱是球形冷凝管．
（2）制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式為CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．
（3）本實驗采取先回流后蒸餾的優(yōu)點是減少乙醇蒸發(fā)，提高酯的產(chǎn)量．
（4）餾分用飽和的Na₂CO₃溶液洗滌是為了除去乙酸和乙醇．
（5）餾分用飽和的NaCl溶液洗滌是為了除去除去碳酸鈉或醋酸鈉或乙醇或水（填一種），酯在分流漏斗的上（填“上”或“下”）層．
（6）經(jīng)洗滌的餾分加入少量無水MgSO₄固體的作用是除去水分．
（7）經(jīng)以上分離操作后，產(chǎn)品中還含有的雜質(zhì)是乙醇，需進(jìn)一步進(jìn)行的提純操作是d（填字母）．
a．過濾    b．重結(jié)晶    c．萃取    d．精細(xì)蒸餾
（8）經(jīng)進(jìn)一步提純后，得乙酸乙酯13.2g，則產(chǎn)率為71.4%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器B的構(gòu)造寫出其名稱；
（2）乙醇與乙酸在濃硫酸作用下加熱反應(yīng)生成乙酸乙酯和水；
（3）通過先回流的方法可以減少乙醇的蒸發(fā)，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率；
（4）碳酸鈉能夠中和乙酸、吸收乙醇，乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇；
（5）乙醇、碳酸鈉、醋酸鈉等都能夠溶于飽和氯化鈉溶液；乙酸乙酯的密度小于水，分層后乙酸乙酯在分液漏斗的上層；
（6）硫酸鎂固體能夠吸收水分，據(jù)此判斷其作用；
（7）乙酸乙酯中混有的乙酸、水都已經(jīng)除去，還剩余乙醇沒有除盡，需要通過精細(xì)蒸餾進(jìn)一步除去雜質(zhì)乙醇；
（8）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出乙醇、乙酸、乙酸乙酯的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)判斷過量情況，根據(jù)不足量計算出生成乙酸乙酯的物質(zhì)的量，最高價m=nM計算出理論上生成乙酸乙酯的質(zhì)量，最后計算出乙酸乙酯的產(chǎn)率．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，儀器B的名稱為球形冷凝管，
故答案為：球形冷凝管；
（2）乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O；
（3）乙醇沸點較低，通過回流可以減少乙醇蒸發(fā)，從而提高酯的產(chǎn)量，
故答案為：減少乙醇蒸發(fā)，提高酯的產(chǎn)量；  
（4）通過蒸餾獲得的乙酸乙酯中會混有部分乙酸和乙醇，碳酸鈉溶液能夠中和乙酸、吸收乙醇，所以餾分用飽和的Na₂CO₃溶液洗滌是為了除去乙酸和乙醇，
故答案為：乙酸和乙醇；
（5）餾分用飽和的NaCl溶液洗滌是為了除去碳酸鈉、乙酸、乙醇和水；乙酸乙酯的密度小于水，則分液后乙酸乙酯在上層，
故答案為：除去碳酸鈉或醋酸鈉或乙醇或水；上；
（6）無水硫酸鎂具有吸收性，經(jīng)洗滌的餾分加入少量無水MgSO₄固體可以除去餾分中的水分，
故答案為：除去水分；
（7）根據(jù)制備流程可知，乙酸已經(jīng)用碳酸鈉除去，水用無水硫酸鎂除去，所以制取的乙酸乙酯中還會含有乙醇；需要經(jīng)過d-精細(xì)蒸餾除去乙酸乙酯中混有的乙醇，
故答案為：乙醇；d；
（8）9.7g無水乙醇的物質(zhì)的量為：$\frac{9.7g}{46g/mol}$≈0.211mol，12.6g冰醋酸的物質(zhì)的量為：$\frac{12.6g}{60g/mol}$=0.21mol，根據(jù)反應(yīng)CH₃COOH+C₂H₅OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O可知，顯然乙醇過量，二者完全反應(yīng)理論上生成乙酸乙酯的物質(zhì)的量為0.21mol，質(zhì)量為：88g/mol×0.21mol=18.48g，
則乙酸乙酯的產(chǎn)率為：$\frac{13.2g}{18.48g}$×100%≈71.4%，
故答案為：71.4%．

點評 本題考查乙酸乙酯的制取方法，題目難度中等，涉及知識點較多，考查較細(xì)，充分培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，注意掌握乙酸乙酯的制備原理，明確化學(xué)實驗基本操作方法．