乙酸乙酯的制备-高考化学专题

考点53 乙酸乙酯的制备一、乙酸乙酯的制备实验酯化反应实验装置实验步骤在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL 浓硫酸和2 mL 乙酸，连接好实验装置；用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象试剂加入顺序：乙醇→浓硫酸→乙酸。

实验现象饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明的不溶于水的油状液体产生，并可闻到香味实验结论在浓硫酸、加热的条件下，乙醇和乙酸发生反应，生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体化学方程式+H—O—C2H5反应实质乙酸中—COOH脱—OH，乙醇中—OH脱—H，形成酯和H2O。

反应特点反应条件及其意义（1）加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而方便收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。

（2）浓硫酸一方面作催化剂，提高反应速率；另一方面作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。

（3）饱和Na2CO3溶液的作用①挥发出的乙酸与Na2CO3反应生成易溶于水的盐，乙醇易溶于Na2CO3溶液，有利于乙酸乙酯与乙酸、乙醇的分离。

②乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小，与饱和Na2CO3溶液混合时易分层，可用分液法分离。

注意事项（1）浓硫酸溶于乙醇或乙酸时会放出大量的热，因此，将乙醇、乙酸、浓硫酸混合时，一般先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸。

（2）浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。

（3）为防止试管中液体在实验时暴沸，加热前应采取的措施：在试管中加入几块碎瓷片或沸石。

（4）玻璃导管的末端不要插入饱和Na2CO3溶液中，以防液体倒吸。

（5）开始时要用小火均匀加热，加快反应速率，减少乙醇和乙酸的挥发；待有大量产物生成时，可大火加热，以便将产物蒸出。

（6）装置中的长导管起导气兼冷凝作用。

（7）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施：①用浓H2SO4吸水，使平衡向正反应方向移动；②加热将酯蒸出；③可适当增加乙醇的量，并加装冷凝回流装置。

二、如何辨析羧基和酯基羧基和酯基两种官能团结构相似，但性质不同。

羧基和酯基对比官能团代表物质表示方法羧基乙酸—COOH或酯基乙酸乙酯—COOR或(R不能为氢原子) 羧基（1）羧基的结构羧基的结构可用下图表示，其中含有四个共价键，即羧基碳原子与其他原子(如碳原子或氢原子)形成的共价键(①号位置)，碳氧双键(②号位置)，碳氧共价键(③号位置)，氢氧共价键(④号位置)。

（2）羧酸的酸性①电离方程式：RCOOH RCOO−+ H+。

由此可见，羧酸分子中表现酸性的是羧基(—COOH)，即羧基中的氢电离产生氢离子。

注意：构成羧酸烃基中的氢不能电离。

②羧酸一般是弱酸(如乙酸、甲酸、苯甲酸等)，在书写离子方程式时，这些羧酸要写成化学式的形式。

酯基（1）酯基的结构酯基的结构可用如图表示，其中含有四个共价键，即酯基碳原子与其他原子(如碳原子或氢原子)形成的共价键(①号位置)，碳氧双键(②号位置)，碳氧共价键(③号位置)，氧原子与其他基团形成的共价键(④号位置)。

注：R不能是氢原子。

（2）酯基的形成羧酸与醇能发生酯化反应，该反应是醇分子中的烃氧基(RO—)作为取代基，取代了羧酸中的羟基而形成酯基。

羧酸与醇的酯化反应原理可用如下的化学方程式表示：+H—OR'+H2O由上述化学方程式可知，发生酯化反应时，羧酸中断开的是碳氧单键，醇中断开的是氢氧单键。

酯化反应中的断键方式可归纳为“酸脱羟基醇脱氢”。

（3）酯基的性质所有的酯类物质都能在酸或碱作催化剂的情况下发生水解反应，产物是羧酸(或羧酸盐)和醇类物质。

酸性条件下，该反应是一个可逆反应，但碱性条件下，该反应进行得比较彻底，这种现象可用化学平衡原理来解释。

酸性条件下水解的化学方程式为+H—OH碱性条件下水解的化学方程式为+NaOH(或KOH)(或考向一乙酸乙酯的制取及应用典例1实验室制备乙酸乙酯的装置，如图所示，回答下列问题：（1）乙醇、乙酸和浓硫酸混合顺序应为_____________________。

（2）收集乙酸乙酯的试管内盛有的饱和碳酸钠溶液的作用是____________________。

（3）反应中浓硫酸的作用________________________________。

（4）反应中乙醇和乙酸的转化率不能达到100%，原因是_______________________。

（5）收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的________层。

（6）该反应的化学方程式为______________________。

（7）将收集到的乙酸乙酯分离出来的方法为__________。

【解析】（1）浓硫酸密度比水大，溶解时放出大量的热，为防止酸液飞溅，加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇，然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管，最后再加入乙酸；（2）乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，乙醇易溶于水，乙酸可与碳酸钠发生反应而被吸收，用饱和碳酸钠溶液可将乙酸乙酯和乙醇、乙酸分离，所以饱和碳酸钠的作用为中和挥发出来的乙酸，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度；（3）由于是可逆反应，因此反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂；（4）因为乙酸与乙醇发生的酯化反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以反应中乙醇和乙酸的转化率不能达到100%；（5）因为乙酸乙酯密度比水小，难溶于水，所以收集在试管内的乙酸乙酯是在碳酸钠溶液的上层；（6）酯化反应的本质为酸脱羟基，醇脱氢，乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O；（7）互不相溶的液体可用分液的方法分离，由于乙酸乙酯不溶于水，所以将收集到的乙酸乙酯分离出来的方法为分液。

【答案】（1）向乙醇中慢慢加入浓硫酸和乙酸（2）中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水层中的溶解度，便于分层析出（3）催化剂和吸水剂（4）乙醇与乙酸的酯化反应为可逆反应，不能进行到底（5）上（6）CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O（7）分液1．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图如下所示：上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是A．①蒸馏；②过滤；③分液B．①分液；②蒸馏；③结晶、过滤C．①蒸馏；②分液；③分液D．①分液；②蒸馏；③蒸馏有机实验中应注意的问题（1）加热①用酒精灯加热：火焰温度一般在400～500 ℃，教材中的实验需要用酒精灯加热的有乙烯的制备、乙酸乙酯的制备、蒸馏石油的实验、石蜡的催化裂化实验。

②水浴加热：银镜反应(温水浴)、乙酸乙酯的水解(70～80 ℃水浴)、蔗糖的水解(热水浴)。

（2）蒸馏温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处；烧瓶中加碎瓷片防暴沸；冷凝管一般选用直形冷凝管，冷凝剂的流动方向与被冷凝的液体的流动方向应相反。

（3）萃取、分液分液时下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出。

（4）冷凝回流当需要使被汽化的物质重新流回到反应容器中时，可通过在反应容器的上方添加一个长导管达到此目的(此时空气是冷凝剂)，若需要冷凝的试剂沸点较低，则需要在容器的上方安装冷凝管，常选用球形冷凝管，此时冷凝剂的方向是下进上出。

（5）在有机制备实验中利用平衡移动原理，提高产品的产率常用的方法：①及时蒸出或分离出产品；②用吸收剂吸收其他产物，如水；③利用回流装置，提高反应物的利用率。

考向二酯的组成和性质典例1分子式为C5H10O2的有机物R在酸性条件下可水解为酸和醇，下列说法不正确的是A．这些醇和酸重新组合可形成的酯共有40种B．符合该分子式的羧酸类同分异构体有4 种C．R水解得到的酸至少有5对共用电子对数目D．R水解得到的醇发生消去反应，可得到4种烯烃【解析】A项、分子式为C5H10O2的酯可能有甲酸丁酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丁酸甲酯4种，甲酸丁酯的结构有HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2和HCOOC(CH3)34种，乙酸丙酯有CH3COOCH2CH2CH3和CH3COOCH(CH3)22种，丙酸乙酯有CH3CH2COOCH2CH31种，丁酸甲酯有CH3(CH2)2COOCH3和(CH3)2CHCOOCH32种，在酸性条件下水生成的解酸有HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH5种，生成的醇有CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH和(CH3)3COH8种，则它们重新组合可形成的酯共有5×8=40种，故A正确；B项、符合分子式为C5H10O2的羧酸结构为C4H9—COOH，丁基C4H9—有4种，则C5H10O2的羧酸同分异构体有4种，故B正确；C项、分子式为C5H10O2的酯水解得到的最简单的酸为甲酸，由甲酸的结构式可知分子中含有5对共用电子对数目，当酸分子中的C原子数增多时，C—C、H—C数目也增多，含有的共用电子对数目增多，则R水解得到的酸至少有5对共用电子对数目，故C正确；D项、分子式为C5H10O2的酯水解得到的醇若能发生消去反应，则醇最少有两个C原子，而且羟基连接的C原子的邻位C上要有H原子，符合条件的醇有CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH和(CH3)3COH，发生消去反应可得到CH2=CH2、CH3CH=CH2、CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH25种烯烃，故D错误；故选D。

【答案】D2．下列说法不正确的是A．酯类物质是形成水果香味的主要成分B．用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯C．乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成D．在酸性条件下CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH1．酯化反应是有机化学中的一类重要反应，下列对酯化反应理解不正确的是A．酯化反应的反应物之一肯定是乙醇B．酯化反应一般需要吸水C．酯化反应中反应物不能全部转化为生成物D．酯化反应一般需要催化剂2．关于实验室制取少量乙酸乙酯的实验，下列说法错误的是A．三种试剂混合时的操作方法可以是:在试管中加入一定量的乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入一定量的浓硫酸和乙酸B．为加快化学反应速率，应当用大火快速加热C．反应中长导管的作用有两个:导气和冷凝D．反应的原理实际上是羧基和醇羟基的反应3．下列哪个是以乙酸、浓硫酸和乙醇为原料合成乙酸乙酯的最佳装置(夹持装置未画出)4．分子式为C8H8O2的有机物，分子中含有一个苯环，且能发生水解反应，则该有机物苯环上的一溴代物有A．9种B．16种C．19种D．25种5．有下列六种有机物：①硝基苯、②苯、③溴苯、④乙酸、⑤乙醇、⑥乙酸乙酯，其中难溶于水且比水轻的含氧有机物是A．②④⑥B．①②③C．⑤和⑥D．只有⑥6．已知苯甲酸的酸性比碳酸强，苯酚的酸性比碳酸弱。