Question

乙酸乙酯是重要的工業(yè)原料和溶劑，通常混有少許乙醇和乙酸．某學習小組利用圖1裝置制取乙酸乙酯粗產(chǎn)品，再分析乙酸乙酯的含量．

	乙酸乙酯	乙醇	乙酸
沸點	77.1℃	78.5℃	117.9℃

操作步驟如下：
（I）準確稱量20.0g乙酸乙酯粗品于錐形瓶中，用0.50mol?L^-1NaOH滴定（酚酞做指示劑）．終點時消耗NaOH溶液的體積為40.0mL
（II）另取20.0g乙酸乙酯粗產(chǎn)品于250mL錐形瓶中，加入100mL 2.1mol?L^-1NaOH溶液混合均勻后，裝上冷凝箱，在水浴上加熱回流約1小時，裝置如圖2所示．待冷卻后，用0.50mol?L^-1HCl滴定過量的NaOH．終點時消耗鹽酸的體積為20.0mL．
回答下列問題：
（1）實驗（II）中冷水從冷水凝管的

 

（填a或b）管口通入．
（2）利用實驗（I）、（II）測量的數(shù)據(jù)計算粗產(chǎn)物中乙酸乙酯的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
（3）實驗結(jié)束后，同學們對粗產(chǎn)品中乙酸乙酯的含量不高進行討論．
①有人認為是實驗（II）帶來的誤差．建議將圖2中的錐形瓶改為三頸瓶，裝置如圖3，在三頸瓶的c、d口裝配相關(guān)的儀器并進行恰當?shù)牟僮鳎�可以提高測定的精確度．你認為在三頸瓶的c、d口裝配相關(guān)的儀器或操作是：

 

（填字母）；
A．裝上溫度計，嚴格控制反應溫度
B．實驗中經(jīng)常打開瓶口，用玻璃進行攪拌
C．在反應后期，用事先安裝的分液漏斗添加一定量的NaOH溶液
②還有同學認為改進乙酸乙酯的制取裝置（圖1）才能提高產(chǎn)率．擬出你的一條改進建議

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)冷凝器采用逆向通水效果好完成；
（2）根據(jù)利用實驗（I）、（II）測量的數(shù)據(jù)及反應原理計算出粗產(chǎn)物中乙酸乙酯的質(zhì)量分數(shù)；
（3）①由表中乙酸乙酯的沸點分析，加熱溫度過高，可能導致乙酸乙酯和乙酸有損失；
②將試管改成圓底燒瓶，然后加裝溫度計控制溫度，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率．

解答：（1）冷凝器采用逆向通水，使水與冷凝的氣體充分接觸，冷凝效果好，故從b通水，
故答案為：b；
（2）由（Ⅰ）可知，與氫氧化鈉反應的是乙酸乙酯中的雜質(zhì)乙酸，所以20g乙酸乙酯粗品中含有乙酸的物質(zhì)的量為：0.50mol?L^-1×0.04L=0.02mol，
有（Ⅱ）可知，乙酸乙酯水解生成的乙酸和雜質(zhì)乙酸消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：2.1mol?L^-1×0.1L-0.50mol?L^-1×0.02L=0.20mol，
乙酸乙酯水解生成的乙酸的物質(zhì)的量為：0.20mol-0.02mol=0.18mol，
乙酸乙酯的物質(zhì)的量等于乙酸的物質(zhì)的量，所以20g乙酸乙酯粗品中含有乙酸乙酯的質(zhì)量為：88g/mol×0.18g=15.84g，
乙酸乙酯的質(zhì)量分數(shù)為：

15.84g

20g

×100%=79.2%，
故答案為：79.2%；
（3）①A．裝上溫度計，能夠嚴格控制反應溫度，減少乙酸乙酯、乙酸的損失，能夠減小反應誤差，故A正確；
B．實驗中經(jīng)常打開瓶口，用玻璃進行攪拌，會導致乙酸乙酯、乙酸從混合液中揮發(fā)出來，影響測定結(jié)果，故B錯誤；
C．在反應后期，用事先安裝的分液漏斗添加一定量的NaOH溶液，增大氫氧化鈉濃度，保證乙酸乙酯完全反應，可以減小測定誤差，故C正確；
故選AC；
②在乙酸乙酯的制取過程中，乙醇和乙酸能夠揮發(fā)出來，影響了乙酸乙酯的產(chǎn)率，可以用圓底燒瓶替代試管并加裝溫度計控制反應溫度的方法，通過乙酸乙酯的產(chǎn)率，
故答案為：用圓底燒瓶替代試管并加裝溫度計控制反應溫度．

點評：本題考查了乙酸乙酯的制取，題目難度中等，注意掌握乙酸乙酯的反應原理及裝置選擇，試題在注重對學生基礎(chǔ)知識訓練和檢驗的同時，側(cè)重對學生實驗答題能力的培養(yǎng)和方法與技巧的指導和訓練，有利于提高學生的實驗設(shè)計能力和應試能力，提升學生的學科素養(yǎng)．