(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第9章必做實(shí)驗(yàn)提升(六)乙醇的催化氧化酯化反應(yīng)(含解析)

必做實(shí)驗(yàn)提升(六)乙醇的催化氧化酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)一乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色光亮的銅絲灼燒后變?yōu)楹谏迦胍掖己筱~絲又變?yōu)榧t色。反復(fù)幾次后，聞到試管中的液體有刺激性氣味實(shí)驗(yàn)結(jié)論在催化加熱的條件下，乙醇發(fā)生了氧化反應(yīng)總化學(xué)方程式2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O問(wèn)題討論：1．用化學(xué)方程式表示銅絲參與反應(yīng)的過(guò)程：(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，銅絲變黑。(2)，銅絲由黑變紅。2．在適當(dāng)?shù)臈l件下，生成的乙醛還可以被氧氣氧化為乙酸。3．乙醇還可以被酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液氧化為乙酸。實(shí)驗(yàn)二乙酸的酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作在一支試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸，再加入幾片碎瓷片；按下圖連接好裝置，用酒精燈緩慢加熱，將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的上方約0.5cm處，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象飽和碳酸鈉溶液的液面上有透明的油狀液體產(chǎn)生，并可聞到香味實(shí)驗(yàn)結(jié)論在濃硫酸存在、加熱的條件下，乙酸和乙醇發(fā)生反應(yīng)，生成無(wú)色、透明、不溶于水、有香味的油狀液體化學(xué)方程式CH3COOH＋C2H5OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2O問(wèn)題討論：1．酯化反應(yīng)操作中的注意事項(xiàng)(1)試劑加入順序：乙醇、濃硫酸、乙酸。(2)加熱：對(duì)試管進(jìn)行加熱時(shí)應(yīng)用小火緩慢加熱，防止乙醇、乙酸大量揮發(fā)，提高產(chǎn)物產(chǎn)率。(3)防暴沸：混合液中加入少量沸石(或碎瓷片)，若忘記加沸石(或碎瓷片)，應(yīng)冷卻至室溫再補(bǔ)加。(4)防倒吸的方法：導(dǎo)管末端在飽和Na2CO3溶液的液面以上或用球形干燥管代替導(dǎo)管。2．儀器或藥品的作用(1)長(zhǎng)導(dǎo)氣管的作用是導(dǎo)氣兼冷凝。(2)濃硫酸在此實(shí)驗(yàn)中的作用：催化劑、吸水劑。(3)飽和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分層得到乙酸乙酯；②中和揮發(fā)出來(lái)的乙酸，便于聞到乙酸乙酯的氣味；③溶解揮發(fā)出來(lái)的乙醇。3．提高乙酸的轉(zhuǎn)化率和乙酸乙酯產(chǎn)率的措施有哪些？答案①使用濃硫酸作吸水劑；②加熱將生成的酯蒸出；③適當(dāng)增加乙醇的量；④利用長(zhǎng)導(dǎo)氣管冷凝回流未反應(yīng)的乙醇和乙酸。1．(2018·全國(guó)卷Ⅰ，9)在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作未涉及的是()答案D解析A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分離乙酸乙酯的操作，D是蒸發(fā)操作，在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未涉及。2．乙酸異戊酯天然存在于香蕉、蘋果等水果和漿果中，具有香蕉香味。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用乙酸和異戊醇()制備乙酸異戊酯，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示(加熱及夾持儀器略)，相關(guān)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)如表所示。物質(zhì)密度/(g·mL－1)沸點(diǎn)/℃水中溶解度異戊醇0.809132微溶乙酸1.049118易溶乙酸異戊酯0.876142.5微溶下列說(shuō)法正確的是()A．冷凝管中冷水應(yīng)從b口進(jìn)a口出B．將裝置中的直形冷凝管換成球形冷凝管，冷凝效果可能更好C．將裝置Ⅱ換成圖2所示裝置效果更好D．加入過(guò)量的乙酸可提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率答案D解析冷凝管中冷水應(yīng)“下進(jìn)上出”，即a口進(jìn)b口出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置中冷凝管傾斜放置，球形冷凝管適合豎直放置，傾斜放置時(shí)容易殘留液體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaOH溶液能使生成的酯水解，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．[2021·天津，15(5)(6)]Ⅱ.氧化C2H5OH該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的氧化C2H5OH的裝置如圖(夾持裝置省略)(5)在圖中方框內(nèi)補(bǔ)全干燥裝置和干燥劑。Ⅲ.檢驗(yàn)產(chǎn)物(6)為檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)收集到的產(chǎn)物，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并得出相應(yīng)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)序號(hào)檢驗(yàn)試劑和反應(yīng)條件現(xiàn)象結(jié)論①酸性KMnO4溶液紫紅色褪去產(chǎn)物含有乙醛②新制Cu(OH)2，加熱生成磚紅色沉淀產(chǎn)物含有乙醛③微紅色含酚酞的NaOH溶液微紅色褪去產(chǎn)物可能含有乙酸實(shí)驗(yàn)①～③中的結(jié)論不合理的是

(填序號(hào))，原因是

。答案(5)(6)①乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色4．某課外小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖1所示，A中盛有濃硫酸，B中盛有無(wú)水乙醇、無(wú)水醋酸鈉，D中盛有飽和碳酸鈉溶液。已知：①無(wú)水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH。②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn)：試劑乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯沸點(diǎn)/℃34.778.511877.1請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)濃硫酸的作用是

；用同位素18O示蹤法確定反應(yīng)產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者，若用18O標(biāo)記乙醇分子中的氧原子，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式：

。(2)若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞，溶液呈

色，反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是

。(3)采用分液法從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，然后加入無(wú)水氯化鈣，分離出

；再加入無(wú)水硫酸鈉除去水，然后進(jìn)行

(填操作名稱)，以得到較純凈的乙酸乙酯。(4)上述實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是

(填字母)。A．反應(yīng)掉乙酸和乙醇B．反應(yīng)掉乙酸并吸收部分乙醇C．乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中的更小，有利于分層析出D．加速酯的生成，提高其產(chǎn)率(5)另一化學(xué)課外小組對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了圖2所示的裝置(鐵架臺(tái)、鐵夾、加熱裝置均已略去)，利用濃硫酸、乙醇、乙酸制取乙酸乙酯與圖1所示裝置相比，此裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有(寫出一條即可)：

。答案(1)制取乙酸，作催化劑、吸水劑CH3COOH＋CH3CH218OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O(2)紅溶液分層，上層是無(wú)色油狀液體，下層溶液顏色變淺(3)乙醇蒸餾(4)BC(5)增加了溫度計(jì)，有利于控制發(fā)生裝置中反應(yīng)液的溫度(或增加了冷凝裝置，有利于收集產(chǎn)物乙酸乙酯)解析(2)碳酸根離子水解使溶液呈堿性，加入幾滴酚酞，溶液呈紅色；