Question

右下图为制取乙酸乙酯的实验装置图。回答下列问题：

揭示实验原理
①乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯。请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________。
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理？ _______（选填“能”或“不能”），原因是___________________。
反应温度确定：
合成乙酸乙酯的反应为放热反应。实验表明，反应温度应控制在85℃左右为宜。回答：
实验温度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________；
实验温度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________；
实验装置的比较：
利用右图装置制备乙酸乙酯，这种装置与教材装置相比较突出的优点是___________。
酯层厚度的标示：
为更好地测定酯层厚度，可预先向饱和Na₂CO₃溶液中滴加1滴____试液，现象是___________。

Answer 1

①（2分） ②否。醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基。（各1分，共2分）
反应速率低，达不到催化剂活性温度；温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低。（各2分，共4分）
用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率。（合理即给分       2分）
酚酞。碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色。（各1分，共2分）

解析试题分析：（1）酯化反应中羧酸提供羟基，醇应该氢原子，所以反应的机理可以表示为。
（2）由于醇和羧酸都失H，所以H换成D无法指示何种物质脱羟基，因此不能用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理。
（3）温度低，反应速率低，且达不到催化剂活性温度，所以温度不能低于85℃；正反应是放热反应，温度过高利于平衡逆向移动，酯产率降低，所以也不能高于85℃。
（4）根据装置图的结构特点可判断，用分水器能够在反应进行时很容易的把水分离出来，从而降低生成物浓度。使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率。
（5）由于碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液显红色，所以应该滴入酚酞试液，实验现象是碳酸钠层呈红色，上层的酯层呈无色。
考点：考查酯化反应原理的探究、外界条件对反应速率和平衡对影响以及实验评价
点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。