题目

题型：不详难度：来源：

（14分）实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏（如下图所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：
（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，
其目的是_________________________。
（2）在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是                   。
（3）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号)　　　　　　　　。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等     ⑤混合物中各物质的浓度不再变化
（4）（每空1分）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。

E为____________(填名称)；试剂a是__________，试剂b为_______；分离方法①是___________，分离方法②是__________________，分离方法③是__________。
（5）写出C → D 反应的化学方程式                           。

答案

（1）防止烧瓶中液体暴沸
（2）先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡。
（3）②④⑤
（4）（每空1分）乙醇   饱和碳酸钠溶液   浓硫酸   分液   蒸馏   蒸馏
（5）2CH₃COONa + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2CH₃COOH

解析

（1）酯化反应需要加热，为了防止液体沸腾时剧烈跳到，需要碎瓷片防止暴沸。
（2）浓硫酸溶于水放出大量的热，且浓硫酸的密度大于水的。为了防止乙醇和乙酸的挥发，需要把浓硫酸注入乙醇中，等冷却后，再加入乙酸。
（3）①和③中反应速率的方向是相同，在任何情况下都成立，不正确。②中反应速率的方向相反，且速率之比满足相应的化学计量数之比，正确。④⑤均符合化学平衡的特点，是正确的。答案选②④⑤
（4）粗产品中含有乙醇和乙酸，需要利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯溶液A，最后通过无水碳酸钠得到乙酸乙酯F。B中含有乙醇和乙酸钠以及剩余的碳酸钠。所以可直接蒸馏得到乙醇。向剩余的溶液中加入浓硫酸即得到乙酸，最后还是通过蒸馏得到乙酸。
（5）醋酸钠和硫酸反应生成醋酸和硫酸钠。