Một học sinh tiến hành tổng hợp ethyl fomate từ formic acid và ethyl alcohol theo phương trình hóa học sau: HCOOH + C2H5OH ⇋ HCOOC2H5 + H2O.
Để tách ethyl fomate từ hỗn hợp sau phản ứng với hiệu suất đạt cao nhất bằng phương pháp chiết và chưng cất phân đoạn dựa vào (nhiệt độ sôi của diethyl ether là 34,6°C và ethyl formate là 54°C). Giá thuyết của học sinh là “trong quá trình tách chỉ được ethyl fomate”. Để kiểm tra giả thuyết này học sinh tiến hành thực hiện thí nghiệm sau:
• Bước 1: Hòa tan hỗn hợp trong dung môi diethyl ether, kế tiếp cho dung dịch NaHCO3 bão hòa vào hỗn hợp đến khi không còn khí CO2 thoát ra, tiến hành chiết tách pha nước (chứa sodium formate, sodium sulfate) và pha hữu cơ (chứa diethyl ether, ethyl formate và ethanol).
• Bước 2: Chiết ethanol bằng dung dịch NaCl bão hòa, tách pha nước (ethanol) và pha hữu cơ (diethyl ether và ethyl formate).
• Bước 3: Chưng cất phân đoạn hỗn hợp diethyl ether và ethyl formate dựa có sự kiểm soát nhiệt độ bằng nhiệt kế.
a) Giả thuyết đưa ra hoàn toàn chính xác vì diethyl ether có trong pha hữu cơ và được tách ra bằng phương pháp chưng cất phân đoạn.
b) Nếu thực hiện phản ứng ester hóa hỗn hợp gồm 9,2 gam formic acid và 11,5 gam ethyl alcohol, sau bước 3 thu được 11,84 gam ester thì hiệu suất phản ứng ester hóa đạt 80%
c) Dùng dung dịch NaCl bão bão hòa để tăng độ phân cực của nước với mục đích tách ethyl alcohol.
d) Kết thúc bước 1 chỉ loại được formic acid còn dư trong hỗn hợp.
Trong các phát biểu trên phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, mặc dù đã dùng biện pháp chưng cất tốt nhất là chưng cất phân đoạn nhưng vẫn không thể thu được ethyl formate tinh khiết. Càng khó hơn khi chất cần thu là ethyl formate lại có nhiệt độ sôi cao hơn (lấy chất nhiệt độ sôi thấp, bỏ chất nhiệt độ sôi cao sẽ đạt độ tinh khiết hơn là lấy chất có nhiệt độ sôi cao, bỏ chất có nhiệt độ sôi thấp).
(b) Tự tính.
(c) Đúng, NaCl bão hòa làm cho pha nước “ít hòa tan chất hữu cơ hơn” kết quả là ethanol (có tính lưỡng cực) bị ép rời khỏi pha hữu cơ, chuyển sang pha nước dễ hơn và đạt được mục đích là tách ethanol ra khỏi ethyl formate + ether.
(d) Sai, bước 1 loại được 2 acid là HCOOH và H2SO4.