2025届高考化学一轮总复习即时训练第10章有机化学基础第50讲卤代烃醇酚实验活动五乙酸乙酯的制备乙醇的催化氧化

试验活动(五)乙酸乙酯的制备乙醇的催化氧化试验一乙酸乙酯的制备试验操作在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，再加入几片碎瓷片；按下图连接好装置，用酒精灯当心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，视察现象试验装置试验现象饱和碳酸钠溶液的液面上有eq\o(□,\s\up1(1))产生，并可以闻到香味试验结论在浓硫酸存在、加热的条件下，乙酸和乙醇发生反应，生成无色透亮、不溶于水、有香味的油状液体化学方程式eq\o(□,\s\up1(2))_____________________________________________1.酯化反应操作中的留意事项(1)试剂加入依次：乙醇、浓硫酸、乙酸。(2)加热：对试管进行加热时应用小火缓慢加热，防止乙醇、乙酸大量挥发，提高产物的产率。(3)防暴沸：混合液中加入少量沸石(或碎瓷片)，若遗忘加沸石(或碎瓷片)，则应待装置冷却至室温再补加。(4)防倒吸的方法：导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上方或用球形干燥管代替导管。2．仪器或试剂的作用(1)长导气管的作用：导气兼冷凝。(2)浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。(3)饱和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层得到乙酸乙酯；②中和挥发出来的乙酸，便于闻到乙酸乙酯的气味；③溶解挥发出来的乙醇。3．提高乙酸的转化率和乙酸乙酯产率的措施(1)运用浓硫酸作为吸水剂。(2)加热将生成的酯蒸出。(3)适当增加乙醇的量。(4)利用长导气管冷凝回流未反应的乙醇和乙酸。试验二乙醇的催化氧化试验操作试验现象红色光亮的铜丝灼烧后变为eq\o(□,\s\up1(3))，插入乙醇后铜丝又变为eq\o(□,\s\up1(4))。反复几次后，闻到试管中的液体有eq\o(□,\s\up1(5))气味试验结论在催化剂、加热条件下，乙醇发生了氧化反应总化学方程式eq\o(□,\s\up1(6))_______________________________1.用化学方程式表示铜丝参与反应的过程(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，铜丝变黑。(2)CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O，铜丝由黑色变为红色。2．在适当的条件下，生成的乙醛还可以被氧气氧化为乙酸。3．乙醇还可以被酸性高锰酸钾溶液、重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化为乙酸。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))无色透亮的油状液体eq\o(□,\s\up1(2))CH3COOH＋C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do8(△))CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(□,\s\up1(3))黑色eq\o(□,\s\up1(4))红色eq\o(□,\s\up1(5))刺激性eq\o(□,\s\up1(6))2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do8(△))2CH3CHO＋2H2O一、醇和酸的酯化反应1．一种制备乙酸乙酯的试验装置如下图所示(夹持装置已略去)。下列说法正确的是()A．浓硫酸起到催化剂、吸水剂和脱水剂的作用B．仪器a的作用是冷凝回流，以充分利用乙醇、冰醋酸，仪器b中碎瓷片的作用是防止暴沸C．仪器b中加入试剂的依次是浓硫酸、乙醇、冰醋酸D．反应完全后，可用仪器a、b蒸馏得到产品解析：选B。A．酯化反应为可逆反应，有水生成，加入浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用，没有用到浓硫酸的脱水性，故A错误；B．球形冷凝管可冷凝回流反应物，即仪器a的作用是冷凝回流，提高乙醇、冰醋酸的利用率，仪器b中加入碎瓷片，可以防止液体暴沸，故B正确；C．反应物混合时先加乙醇，后加浓硫酸，待冷却至室温后，再加冰醋酸，故C错误；D．反应完全后，加入饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸，待分层后用分液漏斗分液得到乙酸乙酯，不须要蒸馏操作，故D错误。2．某化学爱好小组在试验室中利用乙酸和异戊醇()制备乙酸异戊酯，试验装置如图甲所示(加热及夹持仪器略)，相关物质的有关性质见下表。物质密度/(g·mL－1)沸点/℃水中溶解度异戊醇0.809132微溶乙酸1.049118易溶乙酸异戊酯0.876142.5微溶下列说法正确的是()A．冷凝管中冷水应从b口进a口出B．将装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，冷凝效果更好C．将甲中装置Ⅱ换成乙中装置效果更好D．加入过量的乙酸可提高异戊醇的转化率解析：选D。冷凝管中冷水应“下进上出”，即从a口进b口出，A项错误；该装置中冷凝管倾斜放置，球形冷凝管适合竖直放置，倾斜放置时简洁残留液体，B项错误；NaOH溶液能使生成的酯水解，C项错误。二、乙醇的催化氧化3．某试验小组用下图所示的装置进行乙醇催化氧化的试验。(1)试验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：。在不断鼓入空气的状况下，熄灭酒精灯，反应仍能接着进行，说明乙醇的催化氧化反应是反应。(2)甲和乙两个水浴的作用不同。甲的作用是；乙的作用是。(3)反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是；集气瓶中收集到的气体的主要成分是_______________________。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有。要除去该物质，可先在混合液中加入(填字母)，然后，再通过(填试验操作名称)即可除去。a．氯化钠溶液b．苯c．碳酸氢钠溶液d．四氯化碳解析：(1)在乙醇的催化氧化试验中，Cu是催化剂，反应过程中，红色的Cu先转化为黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu，有关反应的化学方程式为2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO、CuO＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(△))Cu＋CH3CHO＋H2O。(2)甲中水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流，乙中冷水浴的目的是冷凝乙醛。(3)生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集，不溶于水的N2被收集在集气瓶中。(4)能使紫色石蕊试纸显红色，说明该液体呈酸性，即含有CH3COOH；要除去乙醛中的乙酸，可先在混合液中加入NaHCO3，乙酸与NaHCO3反应