《初中化學(xué)教學(xué)論文 乙酸乙酯的制備實驗剖析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《初中化學(xué)教學(xué)論文 乙酸乙酯的制備實驗剖析(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、乙酸乙酯的制備實驗剖析
一、實驗原理:
CH3COOH + HOCH2CH3??????????????CH3COOCH2CH3 + H2O
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用含氧的同位素18? 8O的乙醇跟乙酸實驗研究,發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯分子里含有18? 8O原子,從而證明酯化反應(yīng)的過程是羧酸分子中羧基上的羥基跟醇分子的羥基中的氫原子結(jié)合生成水,其余部分相互結(jié)合生成酯。即:
酯化反應(yīng)即屬于可逆反應(yīng),又屬于取代反應(yīng)。
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二、實驗裝置:如圖所示。
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三、反應(yīng)特點:
1.通常情況下,反應(yīng)速率較小。
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2、?? 2.反應(yīng)是可逆的,乙酸乙酯的產(chǎn)率較低
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四、反應(yīng)的條件及其意義:
1.加熱。加熱的主要目的是提高反應(yīng)速率,其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而收集,使平衡向正方向移動,提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。
2.以濃硫酸作催化劑,可以提高反應(yīng)速率。
3.以濃硫酸作吸水劑,可以提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。
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五、實驗時要注意:
1.加入試劑的順序為:乙醇→濃硫酸→乙酸。
2.用盛Na2CO3飽和溶液的試管收集生成的乙酸乙酯,一方面中和蒸發(fā)出來的CH3COOH、溶解蒸發(fā)出來的乙醇;另一方面降低乙酸乙酯的溶解度,有利于酯的分離。即:吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,易分層析出。
3.導(dǎo)管
3、末端不能插入到Na2CO3飽和溶液中,以防倒吸回流現(xiàn)象的發(fā)生。
4.加熱時要用小火均勻加熱,防止乙酸、乙醇的大量揮發(fā)和液體的大量沸騰。
5.裝置中的長導(dǎo)管起導(dǎo)氣兼冷凝作用。
6.充分振蕩試管,然后靜置,待液體分層后,分液得到的上層液體即為乙酸乙酯。
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六、例題分析:
【例題1】以CH2=CH2和H218? O為原料,自選必要的其它無機試劑合成CH3CO18? OC2H5。用化學(xué)方程式表示實現(xiàn)上述合成的反應(yīng)步驟。
解析:根據(jù)酯化反應(yīng)的羧酸去羥基醇去氫的規(guī)律,運用逆推法可知,要合成CH3CO18? OC2H5就必須先得到CH3COOH和H18? O-C2H5,而CH3COOH可由C
4、H3CHO氧化得到,CH3CHO可由CH3CH2OH氧化或由CH2=CH2氧化得到,CH3CH2OH可由CH2=CH2水化得到。
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答案:(1)CH2=CH2 + H2O??????????CH3CH2OH
???
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(2) 2 CH3CH2OH + O2???????????? 2CH3CHO + 2 H2O 或用一步反應(yīng)即乙烯氧化成乙醛:
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2CH2=CH2 + O2????????2CH3CHO
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(3)2CH3CHO + O2???????2CH3COOH
?????? ??
? (4)CH2=C
5、H2 + H218? O??? C2H5-18? O H
????? ??
?(5)CH3COOH + H 18? O-C2H5???????CH3CO18? OC2H5? +? H2O
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點撥:應(yīng)用酯化反應(yīng)原理和有關(guān)有機物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,采用逆推法可實現(xiàn)上述合成步驟。
【例題2】將A連續(xù)進行兩次氧化可得有機物B,用右圖所示裝置制取少量A和B反應(yīng)形成的化合物(酒精燈等在圖中均以略去),請?zhí)羁眨?
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(1)試管a中需要加入濃硫酸、B和A各2 mL,正確的加入順序是____________________。
(2)為防止a中的液體在實驗時發(fā)生暴沸,在實驗
6、前應(yīng)采取的措施是__________________。
(3)實驗中加熱試管a的目的是
①__________________;②____________________。
(4)試管b中盛有飽和Na2CO3溶液,其作用是____________________________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后,振蕩試管b,靜置,觀察到的現(xiàn)象是______________________。
解析:(1)濃硫酸的稀釋是將濃硫酸加入水中,邊加邊攪拌,遷移到此處,即將濃硫酸加入到乙醇中,邊搖動試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸。(2)防止暴沸通常是加入幾粒沸石或幾片碎瓷片。(3)乙醇與乙酸發(fā)生
7、的酯化反應(yīng)速度較慢,加熱是為了加快反應(yīng)速率;同時是生成的乙酸乙酯能及時地分離出去,平衡向正反應(yīng)方向移動。(4)飽和碳酸鈉在此處的作用:一是除去乙酸乙酯中的乙酸和溶解乙醇,二是乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比較小,乙酸乙酯更容易分層析出。(5)振蕩試管b,靜置,觀察到的現(xiàn)象是液體分層,上層是透明的油狀液體。
答案:(1)先加入乙醇,然后邊搖動試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸,再加2 mL冰醋酸。(2)在試管a中加入幾粒沸石或幾片碎瓷片。(3)加快反應(yīng)速率? 及時將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動。(4)出去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸,乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比較小
8、,乙酸乙酯更容易分層析出。(5)b中液體分層,上層是透明的油狀液體。
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【例題3】乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)時中學(xué)階段的一個重要反應(yīng),下列關(guān)于該酯化反應(yīng)的說法正確的是
A.可以用如圖所示的裝置進行酯化反應(yīng)的實驗
B.試劑的添加順序是先加濃硫酸,后加乙醇與乙
C.飽和碳酸鈉溶液的作用是只吸收乙醇、中和乙酸
??????????????????????????????????????? D.向反應(yīng)后右側(cè)的試管中加入幾滴紫色石蕊試液,會看到三層顏色,上層紅色,中間紫色,下層藍色
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解析:酯化反應(yīng)的實驗中,應(yīng)該將長導(dǎo)管口放在液面之上,不能深入到溶液內(nèi),否則會產(chǎn)生倒吸,A錯;添加試劑的一般方法都是將密度大的液體加到密度小的液體中去,所以正確的操作是先加乙醇和乙酸,再加濃硫酸,B錯;飽和碳酸鈉的作用不僅是吸收醇、中和乙酸,還包括降低乙酸乙酯的溶解度,C錯;由于從反應(yīng)裝置蒸出的成分既有乙酸乙酯,又有乙醇、乙酸,所以滴加石蕊試液后,由于上層中乙酸呈酸性,所以先看到紅色,下層是碳酸鈉溶液,所以溶液呈堿性,會看到藍色,中間是停留的石蕊試液故顯紫色,D對。
答案: D